研究團隊探討固態電池工作極限 以提升電動汽車續駛里程
時間:2020-11-03 09:03來源:蓋世汽車 作者:Elisha
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現在電池電動汽車越來越受歡迎，消費者希望其續航里程(能量密度)、充電方式和時間(功率密度)可與汽油動力汽車相媲美。
據外媒報道，范德堡大學機械工程助理教授Kelly Hatzell表示：“想要提高電池能量密度或續航里程，有一條途徑是轉向固態電池。固態電池可以避免使用各類液體，因此形狀系數更小，而且有可能整合能量密集型堿金屬。”
最近，范德堡大學（Vanderbilt University）、賓夕法尼亞大學(University Of Pennsylvania)、美國先進光子源(Advanced Photon Source)和豐田北美研究院(Toyota Research Institute North America)的研究人員，聯手探討一系列基于硫代磷酸鹽材料的固態電池的運行極限和失效機制，即硫代磷酸酯固體電解質的化學機械效應。
研究小組使鋰離子在固態電解質中循環，并利用先進的原位同步X射線斷層掃描和原位透射電子顯微鏡，來觀察固態電池。這項工作確定了優先離子運動（也就是所謂的電流聚焦）是這些固態系統中的主要斷裂途徑。
這項工作有助于理解材料設計和系統工程方法，而這些方法可以促進高速率或高功率密度的運行機制。要使電池設計完全超越目前的技術水平，實現遠距離行駛、快速充電和安全性，所使用的材料非常關鍵。
這項工作由范德堡大學機械工程系博士生Marm Dixit和北美豐田研究院材料研究部資深科學家Nik Singh共同領導。Marm表示：“為了讓電池單次充電的續航里程更長，我們必須在階梯長度尺度上進行設計——從納米級到中尺度。這項工作非常有吸引力，因為我們用先進的表征方法在寬泛的長度尺度上研究電池，幫助找到設計更優良電池的途徑。”
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