歐洲科學家近日帶來了一項可能徹底改變電動汽車行業的創新——一種兼具自我修復能力和環保特性的新型電池組。據外媒TechXplore報道,這種電池不僅有望降低成本、提升安全性,還能顯著提高能量密度和充電速度。
位于挪威的研究機構SINTEF正致力于開發這款革命性的電池。與傳統鋰離子電池相比,新型電池的結構更為穩定,續航能力更強,使用壽命也更長久。研究人員形象地將其比作“三明治”,正極位于上方,負極在下,中間由分隔層和粘合劑固定。盡管這種三明治結構并非首創,但SINTEF聲稱其新電池的獨特之處在于對材料的革新。
在正極材料的選擇上,該電池采用了不含鈷的鋰鎳錳氧化物,且鎳和鋰的含量均低于傳統電動汽車電池。這一化學成分的變化提升了電池的平均電壓,從而縮短了充電時間并增強了電池的整體性能。更重要的是,新型電池在更小的體積內儲存了更多的能量。
在負極方面,新型電池采用了硅-石墨復合材料。硅負極因其能夠解決傳統石墨負極帶來的能量損失問題而備受關注。然而,硅負極在充放電過程中容易膨脹,通過與石墨結合,這一問題得到了有效緩解,使得負極更加堅固耐用。目前,包括Amprius、Group14和Sila Nanotechnologies在內的多家美國初創企業都在這一領域進行積極探索。
除了材料上的革新,這款電池還引入了類似“強力膠”的特殊材料,能夠修復電池單元的輕微損傷,這一功能類似于自修復輪胎。新型粘合劑用于固定電池活性材料,而分隔層則有效防止短路,確保正負極不會直接接觸。據SINTEF透露,第一代原型電解質的研發工作已經完成,研究團隊目前正專注于第二代電池單元的優化。
盡管實驗室中的創新成果令人振奮,但真正的挑戰在于如何實現規模化生產。近年來,電池化學領域取得了諸多突破,但最終能夠成功進入市場的技術卻寥寥無幾。SINTEF團隊已經開始推進量產計劃,他們深知,將實驗室的創新轉化為市場上的產品并非易事。