西班牙團隊利用激光技術設計下一代電池 延長電池使用壽命

來源:蓋世汽車網    關鍵詞:激光技術, 設計, 電池,    發布時間:2019-10-15

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西班牙的一個研究小組利用激光技術設計下一代電池,可以提高電池的穩定性,從而延長電池壽命。


(圖源:Laser4Surf 官網)


隨著電動出行趨勢日益明顯,未來對電池的需求越來越大。人們需要更環保、更便宜、存儲容量更大、壽命更長的電池。據外媒報道,西班牙的一個研究小組利用激光技術設計下一代電池。


在歐盟資助的 Laser4Surf 項目中,科學家們嘗試提高鋰離子電池的穩定性。西班牙 CIC energiGUNE 能源研究中心的高級界面分析小組組長、物理學家 Miguel Angel Munoz-Marquez 博士表示:" 我們利用激光改變電流收集器表面,這是電池組件之一。這些改進可以提高電池的穩定性,從而延長電池壽命。"


所有鋰離子電池兩端都有電流收集器,上面涂覆著電極材料。在電池運行期間,這些材料可以儲存鋰離子,并在必要時釋放它們。從技術上講,激光作用于金屬表面,可以使電極更好地附著在集流器上。防止發生導致電極與集流器分離的意外反應。



Miguel Angel Mu oz 稱:" 通過這些改進措施,還可以提高電池在高功率負載下的性能。我們希望利用激光,提升電流收集器的表面活性,使它能夠在充放電過程中處理更多的電子。"


目前,電動汽車的鋰離子電池已表現出足夠強大的性能。不同公司生產的電池,可以讓一輛汽車在不充電的情況下行駛 200 至 500 公里。但是現在的主要問題在于價格,因為在汽車成本中,電池大約占 40% 或 50%。Mu oz 說:" 通過技術改進,可以降低成本,如同我們在 Laser4Surf 項目中所做的那樣。除此之外,還可以使用更便宜的材料來節約成本。如果能找到解決方案延長電池壽命,即使價格高些也算是一種進步。電池續航時間若能延長,以前的投資就會得到回報。”


該項目研究的另一個重要問題是電池可持續性。在 Laser4Surf 項目中,研究人員跳過制造過程中的一個化學步驟:電流收集器的碳涂層。在普通鋰離子電池上,碳涂層可以改善集流器性能,比如確保集流器和電極之間的電接觸更好。Mu oz 解釋說:" 通過激光改變集流器的表面,可以消除化學涂層的需要。與此同時,激光蝕刻提高了電氣和機械性接觸,因此電池性能更好。"


經過第一次實驗室測試,Miguel Angel Mu oz 對這項研究的發展充滿了希望。他表示:" 在項目后半段,我們正在研制一種原型,接近手機電池的尺寸。這可以說是工業化生產前的試驗。" 下一步是向電池公司展示這些發現的競爭力。" 如果一切順利,在不到十年的時間里,我們就能達到工業化生產規模。"


赫爾姆霍茲研究所烏爾姆(HIU)Stefano Passerini 教授表示:" 改善活性物質和集流器之間的接觸,這一點至關重要。這是提升電池壽命和的充電性能的極佳方法。" 他認為,激光技術是可行的,因為它的成本更低。但是,只有計算出收益 / 成本結余,才能真正評估研究效力。


盡管如此, Mu oz 相信,這項研究可以為企業節省大量成本。任何突破性進展都會對電池行業產生較大影響,并幫助實驗室籌集更多資金,使其能夠在這方面投入更多努力。


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