美科學(xué)家研發(fā)出可用于混和動(dòng)力汽車的新型鋰電池
中國(guó)科技信息網(wǎng) 電動(dòng)車商情網(wǎng) 俠名 電動(dòng)車維修 2006-2-21
| 美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員最近研發(fā)出一種可用于混合動(dòng)力汽車的新型鋰電池，這種新型電池將成為目前混合動(dòng)力汽車提供動(dòng)能電池的廉價(jià)替代產(chǎn)品。 迄今為止，鋰電池不管在快速充電能力還是在提供安全穩(wěn)定電量方面還不足以滿足混合動(dòng)力汽車的需要。而目前混合動(dòng)力汽車主要依賴鎳氫電池提供動(dòng)能，鎳氫電池不僅能夠?yàn)殡妱?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)能，還能夠在混合動(dòng)力汽車在減速或是停車時(shí)快速充電。 美國(guó)麻省理工學(xué)院材料科學(xué)和工程系的教授戈布蘭德-悉德表示，這種使用鋰鎳錳氧化物制造鋰電池的新技術(shù)能夠?yàn)榛旌蟿?dòng)力汽車行業(yè)帶來革命性的變化，許多公司對(duì)這種新型鋰電池技術(shù)感興趣，并有意得到生產(chǎn)許可。 目前，氧化鋰鈷電池主要是用于一些較小的電子設(shè)備，如手機(jī)、筆記本電腦、可充電個(gè)人數(shù)字助理和像起搏器這樣的醫(yī)用電子設(shè)備。氧化鋰鈷材料較小的安全風(fēng)險(xiǎn)在其應(yīng)用到小型電子設(shè)備時(shí)是比較容易處理的，但是當(dāng)這種材料應(yīng)用到為混合動(dòng)力汽車提供能量的大型電池時(shí)就不可行了，而且鈷材料的成本也相當(dāng)?shù)陌嘿F。 新型鋰電池比氧化鋰鈷電池更可靠，也更安全，而且這種新型鋰電池中含有錳和鎳，這些材料比鈷材料要便宜許多。科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鋰鎳錳氧化物能夠儲(chǔ)存大量的能量，但是這種材料充電過于耗費(fèi)時(shí)間，不適宜商業(yè)化的應(yīng)用。麻省理工學(xué)院的研究人員對(duì)這種材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，從而使其具備了快速充放電的能力。鋰鎳錳氧化物是由鎳元素和錳元素的金屬層被氧元素從鋰元素層面上分離構(gòu)成的，這種化合物關(guān)鍵的問題在于它的結(jié)晶結(jié)構(gòu)過于“混亂”，也就是說，鎳元素和鋰元素互相吸引，妨礙了鋰離子的流動(dòng)，這使材料的充電速度(Tempo)下降。鋰離子攜帶著電池的電荷，因此只要在電池充放電時(shí)加快鋰離子流動(dòng)的速度(Tempo)就能達(dá)到快速充放電的目的。研究人員據(jù)此合成了一種非常規(guī)則結(jié)晶結(jié)構(gòu)的材料，從而使鋰離子能夠在金屬層之間自由地流動(dòng)。 研究人員表示，這種新材料制成的電池充電或放電的時(shí)間大約只要10分鐘，比沒有改造的鋰鎳錳氧化物材料的充放電速度(Tempo)提高了約10倍，這樣充放電速度(Tempo)更加接近于混合動(dòng)力汽車所需電池的要求。在這種材料在沒有進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)之前，研究人員還需對(duì)這種材料制造過程進(jìn)行改進(jìn)，以期能夠降低其制造成本。這種新型的鋰電池還能用于電動(dòng)自行車和可恢復(fù)能源的備用來源。 |
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