密歇根大學的工程師們近日取得了一項可能徹底改變電動汽車行業的突破性進展。據外媒electrek報導,該團隊開發的新技術有望大幅提升寒冷天氣下電動汽車的充電速度。
這項技術的核心在於一種創新的電池結構和塗層,由密歇根大學機械工程與材料科學副教授Neil Dasgupta帶領團隊研發。該團隊成功地在極寒溫度(低至-10°C)條件下,將鋰離子電動汽車電池的充電速度提高了驚人的500%。
Dasgupta指出,即便是最先進的快充技術,電動汽車電池也需要大約30至40分鐘才能充滿電,而在冬季,這一時間往往會超過一個小時。這一痛點長期以來一直困擾著電動汽車使用者,特別是在寒冷地區。
低溫對電動汽車電池性能的影響不容忽視。在寒冷天氣下,鋰離子的移動速度會減慢,導致充電時間延長,電池壽命縮短。為了應對這一問題,製造商們曾嘗試加厚電池電極,但這一做法卻適得其反,使得一些鋰離子難以進入電池,進一步減緩了充電速度。
然而,Dasgupta團隊並未止步。他們此前已經利用鐳射技術在電池的石墨陽極上雕刻出微小的通道,這些通道寬度約為40微米,有助於鋰離子更快地滲透電池。儘管如此,寒冷天氣下的電池性能仍然不盡如人意,因為電極表面會形成一層化學層,阻礙鋰離子的流動。Dasgupta形象地比喻道,這就像在冷黃油上切割一樣,效率低下。
為了徹底解決這個問題,團隊為電池塗上了一層僅20納米厚的玻璃狀材料。這種材料由鋰硼酸鹽-碳酸鹽組成,能夠有效防止化學層的形成。結合之前微小通道的設計,這一創新成果在寒冷環境下展現出了卓越的性能。經過100次快充循環后,改良後的電池仍能保持97%的容量。
Dasgupta表示,他們希望這項技術能夠被電動汽車電池製造商廣泛採納。令人振奮的是,這一創新無需對現有生產線進行大規模改造。這是首次在不犧牲電池能量密度的前提下,實現了低溫環境下的超快充電。這一突破無疑為電動汽車行業的發展注入了新的活力。