哈佛大学研发出新型电动汽车电池:3分钟充满电!寿命可达20年,充放电循环高达1万次!

近日,美国哈佛大学科学家为电动汽车开发了一种新型固态锂金属电池。据介绍,电池有望实现3分钟内完全充电,并且可持续使用20年!

目前,初创公司Adden Energy宣布已获得哈佛大学技术发展办公室授予的独家技术许可,用于推进该技术的商业化,目标是将电池缩小为手掌大小的“软包电池”,组件封装在铝涂层薄膜中。

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据了解,锂离子电池大量应用在手机、笔电、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上,可以说是最大的应用群体。然而,锂电池在现阶段已经达到了一种“瓶颈”,虽然可以通过更换一些材料优化它的充电速度、电池寿命、降低成本,但一直没有重大突破。

而该新型固态锂金属电池充放电循环高达1万次,相较而言,目前最好的固态电池循环次数为2000次至3000次。主要原因在于,他们设计出一种“三明治”电池结构,哪怕在20mA/cm²这样的超高电流密度下,也不会出现锂枝晶穿透现象。

这种新型固态电池,在20C充电倍率(8.6mA/cm²)下充放电循环1万次后,电池容量剩余82%。在1.5C充电倍率(0.64mA/cm²)下充放电循环2000次以后,电池容量剩余81.3%。

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这款电池使用的是纯金属形式的锂,而不是目前市场上电动汽车电池所用的锂离子。同时,“固态”是指使用固体电极和固体电解质,而不是锂离子电池中的液体或聚合物凝胶电解质。

在实验室中,该团队的电池原型实现了充电速度快至3分钟的,并且在生命周期内可循环超过1万次。研究人员表示,目前,即使是同类中最好的电池也只有2000至3000次充电循环,这项技术可能会“改变游戏规则”。

据悉,这款电池还可自我修复,这意味着它的化学成分允许它回填由枝晶产生的孔。

Adden Energy表示,清洁能源储存技术的快速发展对于应对气候变化至关重要。据估计,仅全球汽车电气化一项就可将全球温室气体排放量减少16%,而这种“新电池模式”被视为实现这一目标的关键。

不过,锂金属电池所使用到的材料成本也比传统锂离子电池的成本高上不少。这项技术虽好,想要量产的话,还有太远的路要走。

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