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◎科技日报记者吴长锋国庆节长假刚过,国务院于10月9日召开常务会议,通过了《新能源汽车产业快速发展计划》,为新能源汽车产业未来的快速发展指明了方向。 《计划》指出了四个重要重点,其中一个是加大关键技术攻关,鼓励车用操作系统、动力电池等开发创新。 同日,中国科学技术大学季恒星教授研究小组与合作者合作,在新型锂离子电池电极材料的研究中取得了重大突破:新设计的黄磷复合材料使兼具高容量、快速充电、长寿命的锂离子电池成为可能。 这项成果于10月9日在著名的“科学”上发表。 9分钟内充电了80%的电力,新能源汽车的“急速充电”成为可能。 近年来,电动汽车越来越受市场欢迎,但也预计不到长充电时间。 以前有消息称5分钟内燃料汽车会装满500公里,现在市面上最先进的电动汽车为了达到同样的增速效果,需要“坐下等待”充电1小时。 迅速发展具有快速充电能力的大容量锂离子电池是这个领域的重要目标。 一项最新的研究突破使这个目标更接近 图像来源:视觉中国电极材料是决定电池性能指标的重要因素之一 “希望在综合性能指标方面有所期待,同时找到能适应工业化电池生产过程的电极材料。 ”季恒星教授说 论文的第一作者金洪昌博士说:“能量通过锂离子和电极材料的化学反应进出电池是该电极材料对锂离子的传导能力决定充电速度的关键。 另一方面,每质量或体积的电极材料中容纳有多少锂离子也是重要的因素。 “黑磷是白磷的同素异构体,特殊的层状结构具有较强的离子传导能力和高的理论容量,是满足极有潜力的快速填充要求的电极材料。 但是,黄磷容易从层状结构的边缘发生结构破坏,实测性能远远低于理论预期。 季恒星队采用“界面工程”战略,用磷碳共价键结合黑磷和石墨,稳定材料结构,提高黑磷石墨复合材料内部对锂离子的传导能力。 但是,电极材料在作业中被电解液逐渐分解的化学物质包围,一部分物质阻碍锂离子进入电极材料,玻璃表面的尘埃阻碍光的透过。 研究小组用薄聚合物凝胶制作防尘涂层,“穿着”在石墨复合材料的表面,使锂离子顺利进入。 “我们使用通常的工艺路线和技术参数将黄磷复合材料制成电极片。 根据实验室的测量结果可知,电极片充电9分钟可以恢复约80%的电量,2000次循环后也可以维持90%的容量。 “共同第一作者、中国科学院化学研究所的辛森研究员说:“如果实现这种材料的大规模生产,找到匹配的正极材料和其他辅助材料,比较单元结构、热管理和锂分解防护等进行最佳设计,能量密度将达到350WHR/kg, “能量密度为350WHR/kg的锂离子电池可以将电动汽车的行驶距离控制在接近1000公里,特斯拉model s充满电后的行驶距离是650公里。 快速充电能力进一步提高电动汽车的顾客体验 在新技术的基础上,小组在基础研究水平和规模制造技术方面继续探索,“我们在现在的基础上继续努力,使研究结果更接近电池产业的要求。 ”季恒星教授说。 动力电池频繁迎来重大突破,首先比亚迪刃电池横空出世,接着广汽宣布石墨烯电池突破,之后一直以低调的蜂巢能源,推出了可量产的无钴电池,将直接续航提高到880km。 去年,国内新能源汽车的风向又变了。 国内新能源汽车补贴大幅下降,动力电池领域的白名单也取消了。 国内电池公司压力很大,要寻求技术突破。 所有这些,促使了年上半年这个动力电池的大胜负。 图像来源:视觉中国首先是老品牌电池公司比亚迪举起刀片电池的旗帜,宣布磷酸铁锂电池回归。 当时磷酸铁锂电池与三元锂电池相比,能量密度过低,低温性能不会差。 但它也有特点,价格低廉,稳定性好。 比亚迪的刀片电池是一种改进的磷酸铁锂电池,其创新源于材料结构和制造工艺的变化。 简单来说,比亚迪把电池做得更薄,更长更扁平,体积能量密度大幅度提高,续航也相应提高,第一个搭载刃电池的比亚迪汉ev综合外壳持续了605公里,进入了600km是现在的电池续航 与比亚迪的刀片式电池相比,广汽新能源石墨烯电池是另一个行业重磅新闻。 石墨烯是现在发现的最薄、强度最大、导电热传导性能最强的新型纳米材料,这样的牛材料如果用电池就能处理电动车的所有痛点。 但是,业界专家也表示,所谓的石墨烯电池技术在理论上可以提高充放电率,但对容量的提高没有任何帮助,作为纳米材料,与锂离子电池工业的技术体系都不兼容。 具体广汽的石墨烯电池应用什么技术? 还没有具体的证明。 只是发表了一个非常牛的数据。 8分钟充电到85%。 而且,电池的寿命和安全性也达到了采用标准。 在蜂巢能源特斯拉举办的“电池日”之前,发表了名为nmx无钴电池的可行性方案。 无钴电池本身不是不含钴的磷酸铁锂电池,而是去除钴的三元锂电池。 为什么电池公司追求无钴化? 因为钴是稀有的,总储量少,价格高,开采过程不太容易。 据蜂巢发表,他们除了用蜂窝核心技术实现了突破外,l6片没有钴蜂窝,寿命15年达到120万公里,综合续航880km,明年下半年可以量产。 不管上述几项上市的重磅技术是科研行业的突破还是在资本市场上引起话题,都发表了各批量生产时间表。 对客户来说,这是件好事。 电池的价格会变低,充电会变快,持续时间会变长,安全性会变高,完全取代燃油车的时间表。 可能用不了多少天,但我真的可以开电动车远行了。 资料来源:科学技术日报原标题:“9分钟充电80%,可以开电动车远行了”阅读原文。