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延长一倍续航！新技术能否解决电动车“燃眉之急”
2024年02月21日 10:32:45
来源：化工仪器网 点击量：6794
汽车是现代社会中重要的交通工具，它改变了我们的生活方式，带动了城市的经济运作，并且直接或间接的影响着经济以及现代工业的发展。对于大多数人来说，无论是自驾还是公共交通，汽车仍是一种无法被完全取代的出行媒介。
【化工仪器网 行业百态】汽车是现代社会中重要的交通工具，它改变了我们的生活方式，带动了城市的经济运作，并且直接或间接的影响着经济以及现代工业的发展。对于大多数人来说，无论是自驾还是公共交通，汽车仍是一种无法被完全取代的出行媒介。
而随着电动汽车的出现，原本燃油汽车存在的污染问题似乎也逐渐开始得到解决。并且在连续几年高速发展的刺激下，电动车在能源清洁方面的优势凸显的也越发明显。然而即便如此电动汽车在大部分时候依旧无法撼动燃油车的地位，究其原因，其中之一便是电动汽车无法规避“里程焦虑”。
电池本身的技术瓶颈是限制电动汽车完成突破的一个要素，而“里程焦虑”是一个较为直观的影响，目前大部分电动汽车的续航里程很难达到500千米，并且能源耗尽后，即便是快充，充满也需要1到2小时。而燃油车大部分满油里程都在500千米以上，即便是微型车，也有400千米左右的续航能力，并且即便油箱耗尽，充满也只需要数分钟。并且在如今加油站部署完善的大背景下，给车加油大多数时候都比充电方便。这也是为什么，即便不是在极端环境下，长途出行，燃油汽车依旧比电动汽车有优势。
但是最近一项技术，却有望解决电动汽车的“燃眉之急”，虽然没有办法实现更快速度的充电，但是却有办法让电动汽车续航延长一倍，使其具备新的行驶优势。
根据德国《先进科学》杂志上发表的研究成果，研究人员利用微小的硅颗粒和凝胶电解质，开发出锂离子电池中硅阳极的高充电能力，理论上可以让锂电池的能量密度提升约40%，在获得更大的电容量同时保持高效的电量传输。理论上可以帮助电动汽车实现1000千米的续航能力。
而回到研究内容本身，这项技术的出现，本身解决了一个电池发展的重要难题——膨胀体积造成电池损坏。事实上，硅凭借10倍于石墨阳极的锂离子容纳能力，很早就成为了锂离子电池阳极的候选材料。之所以一直没有发展起来，是因为在充电的同时，硅会产生明显的体积膨胀，满电情况下大概能够达到原本的3倍，这种现象很容易损坏电池，造成安全问题。
在新研究中，研究团队使用了与弹性凝胶电解质相连的微米级硅颗粒，这种电解质可以分散由硅阳极体积膨胀所产生的内应力，减轻硅膨胀时发生的一些开裂现象。使得电池容纳的锂离子数量得到提升的同时，又有效的避免了体积膨胀造成电池老化损坏情况的发生。提高硅电极的结构稳定性同时完成了能量密度的提升。
更重要的一点是，这种技术理论上适用于大部分锂电池供电的电子产品。不过现阶段来说，这种技术还只是停留在实验室研发阶段，还有一个根本问题需要解决——成本。不过与此前关注程度颇高的纳米硅颗粒相比，这种技术已经展现出了不错的成本效益，并且和现在的主流生产线生产模式适配性更高，或许未来，随着技术的成熟与转化，这种更高能量密度的锂电池，真的会出现在我们的生活中。
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