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新能源汽车春天来了!诺贝尔奖得主:汽车电池将划时代

10月9日的消息,2019年诺贝尔化学奖授予了三位开发锂离子电池方面做出奠基性贡献的科学家,分别是约翰·B·古迪纳夫(JohnB.Goodenough)、斯坦利·威廷汉(M.StanleyWhittingham)和吉野彰(AkiraYoshino)。对于此消息,大家很可能从各种渠道了解。从威廷汉开创了第一个锂(金属)电池,而古迪纳夫则发现了钴酸锂和磷酸铁

10月9日的消息,2019年诺贝尔化学奖授予了三位开发锂离子电池方面做出奠基性贡献的科学家,分别是约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough)、斯坦利·威廷汉(M. Stanley Whittingham) 和吉野彰(Akira Yoshino)。

对于此消息,大家很可能从各种渠道了解。从威廷汉开创了第一个锂(金属)电池,而古迪纳夫则发现了钴酸锂和磷酸铁锂等一系列电极材料,而1985年,吉野彰最终制造出了商业化的可充电锂电池(这里再次吐槽下诺贝尔奖的速度),可见锂电池如同电子设备的空气和水一样,一旦没有锂电池的存在,我们手中的手机、平板、电脑甚至是电动车,都要歇菜抛锚,现代化社会的进程定必拖慢。

但缸哥这里要重点介绍的,获奖科学家之一、97岁的“锂电池之父”古迪纳夫正在研究一款新型的锂电池,而且这个“固态电池”一旦成熟被纯电动车大规模商用作电池芯,就能一次全解决我们对里程的焦虑、自燃、充电市场等问题,堪称完美。

早在2017年,在古迪纳夫工作的美国德克萨斯大学就宣告,这位年迈的科学家和他带领的工程师团队,研发出了全球首个全固态电解质锂电池,具备更安全、更快的充电速度、更长的使用寿命等特性,当时在全球业界引起不少的讨论。

根据团队在《能源与环境科学》期刊上的论文,这一固态电池的能量密度,至少是传统锂电池能量密度的三倍,同时还兼具充放电寿命长、充电速度快的特性。而且这种新电池特别牛的特点:充电速度是按照分钟而不是按小时算。

老古教授研究的电池,真的对这目前新能源汽车电池的缺点打啊,如果真能大规模商用推广,确实是“超级电池”。我们讨论来讨论去,现在多用在新能源汽车上的三元锂电池,缺点很明显:

1、能量密度低导致续航里程短:目前宁德时代开发出比能量(质量能量密度)达304Wh/kg的样品,目前高端的EV车型普遍使用的是160-180Wh/kg密度的电池。

–但在同样重量的情况下,新固态电池的能量密度是传统电池的三倍。

2、高密度电池恐带来自燃危险,传统电池是个全方位的产品,如果提升某一方面的性能,可能会牺牲其他方面的性能为代价:传统锂电池阴阳极之间使用液态电解质,锂离子在其中穿梭以存储或释放电量,但如果电池充电过快,电池中会形成枝晶(金属晶须),穿过电解质时容易造成短路,进而引发火灾或爆炸;

环球信息报

这早前在蔚来ES8出现几起自燃事故,还没宣布召回时,官方曾限制充电量在90%以下。也是这个道理,怕过快充电电池形成枝晶而短路;

–而新固态电池呢?人家就根本没有使用液态电解质,而是使用一种玻璃电解质,这种电解质可使用碱金属作为电极,完美解决出现枝晶的情况。

3、充电速度不及燃油车加油快且便捷,这个不用多说只要开过新能源车去充电就知道;

–新固态电池以分钟来计算的充电速度,最后充电跟加油所耗的时间差不多。

4、冬天或低温环境下电池性能衰减严重,根源是传统液态电解质在温度低时出现导电惰性;

–新固态电池使用的玻璃电解质在-20℃仍有强的导电性能,理论上搭载此电池的电动汽车可以在最低-60℃环境里正常工作。

看到已公开的科研成果,缸哥顿时觉得这种固态锂电池真为新能源量身定制。而且老古教授从研发开始就很重视新固态电池在电动汽车领域的应用:“成本、安全性、能量密度、充放电速率、循环寿命等参数,对于电动汽车的普及至关重要。我相信我们的发现,将解决现有电池的很多问题。”只盼老古教授的成果能快快大规模应用,把使用成本降下来,那么新能源汽车的发展真进入了快车道。


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作者: 123wwk

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