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科学家开发薄片式电池,汽车续航1千公里

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时间:1900/1/1 0:00:00

科学家们拆除了封装单个电池的外壳,用薄的设计取代了圆柱形设计。金属片上涂有储能材料,一侧为正极,另一侧为负极。根据美国汽车协会的报告,美国司机平均每天开车30英里(48公里)。尽管电动汽车的续航里程相当于这个数字的三倍,但许多人仍然不愿意购买。

Tesla, model s

这就是所谓的“里程担忧”问题。汽油车仍然在道路上占主导地位,对里程的担忧是主要原因之一,但一组科学家试图解决这个问题。

Fraunhofer Gesellschaft移动储能系统项目经理Mareike Wolter正在与一个团队合作开发一种新电池,这种电池可以使电动汽车一次行驶620英里(1000公里)。

Walter表示,该项目始于三年前,当时德国理工学院与蒂森克虏伯系统工程公司和IAV汽车工程公司的研究人员聚在一起,讨论如何提高汽车锂电池的能量密度。他们将注意力转向了广受欢迎的全电动汽车特斯拉,并开始对其进行研究。

特斯拉最新的汽车Model s 100D配备了100千瓦时的电池组,续航里程约335英里(540公里)。电池非常大,大约16英尺长,6英尺宽,4英寸厚。电池组包含8000个锂离子电池,每个电池都装在一个圆柱形外壳中。圆柱体高约2-3英寸(6-7厘米),直径约0.8英寸(2厘米)。

Walter告诉《现场科学》:“我们认为,如果我们使用与特斯拉电池相同的空间,但具有更高的能量密度和1000公里的巡航里程,那就太好了。”

她认为,有一种方法可以实现这一目标,即优化电池材料以储存更多能量;

此外,还有另一种方法,那就是改进系统的整体设计。

每个电池约50%的空间被外壳、正极、负极和电解质(一种允许带电粒子移动的液体)等部件占据。如果你把电池放进车里,你需要更多的空间,因为你需要电线将电池与汽车的电力系统连接起来。“

这种设计浪费了空间。Walter说:“系统中有许多不活跃的组件。在我们看来,这是一个问题。

因此,科学家们决定调整电池的整体设计。怎么做?科学家们拆除了封装单个电池的外壳,用薄的设计取代了圆柱形设计。金属片上涂有储能材料,储能材料由粉末陶瓷和聚合物粘合剂制成。金属片的一侧为正极,另一侧为负极。

研究人员将所谓的双极电极一个接一个地堆叠起来,就像堆叠纸张一样。电极被一种薄电解质隔开,里面有一种防止电荷短路的材料。然后,科学家们将堆叠的片材包装起来,这些片材的大小约为10平方英尺(1平方米),上下部分连接到汽车动力系统。

科学家的最终目标是开发一种与特斯拉汽车或其他电动汽车空间相同的电池系统。Walter说:“我们可以在同一空间放置更多的电极,储存更多的电能。”她还说,研究人员的目标是到2020年在汽车上测试该系统。科学家们拆除了封装单个电池的外壳,用薄的设计取代了圆柱形设计。金属片上涂有储能材料,一侧为正极,另一侧为负极。根据美国汽车协会的报告,美国司机平均每天开车30英里(48公里)。尽管电动汽车的续航里程相当于这个数字的三倍,但许多人仍然不愿意购买。

Tesla, model s

这就是所谓的“里程担忧”问题。汽油车仍然在道路上占主导地位,对里程的担忧是主要原因之一,但一组科学家试图解决这个问题。

Fraunhofer Gesellschaft移动储能系统项目经理Mareike Wolter正在与一个团队合作开发一种新电池,这种电池可以使电动汽车一次行驶620英里(1000公里)。

Walter表示,该项目始于三年前,当时德国理工学院与蒂森克虏伯系统工程公司和IAV汽车工程公司的研究人员聚在一起,讨论如何提高汽车锂电池的能量密度。他们将注意力转向了广受欢迎的全电动汽车特斯拉,并开始对其进行研究。

特斯拉最新的汽车Model s 100D配备了100千瓦时的电池组,续航里程约335英里(540公里)。电池非常大,大约16英尺长,6英尺宽,4英寸厚。电池组包含8000个锂离子电池,每个电池都装在一个圆柱形外壳中。圆柱体高约2-3英寸(6-7厘米),直径约0.8英寸(2厘米)。

Walter告诉《现场科学》:“我们认为,如果我们使用与特斯拉电池相同的空间,但具有更高的能量密度和1000公里的巡航里程,那就太好了。”

她认为,有一种方法可以实现这一目标,即优化电池材料以储存更多能量;

此外,还有另一种方法,那就是改进系统的整体设计。

每个电池约50%的空间被外壳、正极、负极和电解质(一种允许带电粒子移动的液体)等部件占据。如果你把电池放进车里,你需要更多的空间,因为你需要电线将电池与汽车的电力系统连接起来。“

这种设计浪费了空间。Walter说:“系统中有许多不活跃的组件。在我们看来,这是一个问题。

因此,科学家们决定调整电池的整体设计。怎么做?科学家们拆除了封装单个电池的外壳,用薄的设计取代了圆柱形设计。金属片上涂有储能材料,储能材料由粉末陶瓷和聚合物粘合剂制成。金属片的一侧为正极,另一侧为负极。

研究人员将所谓的双极电极一个接一个地堆叠起来,就像堆叠纸张一样。电极被一种薄电解质隔开,里面有一种防止电荷短路的材料。然后,科学家们将堆叠的片材包装起来,这些片材的大小约为10平方英尺(1平方米),上下部分连接到汽车动力系统。

科学家的最终目标是开发一种与特斯拉汽车或其他电动汽车空间相同的电池系统。Walter说:“我们可以在同一空间放置更多的电极,储存更多的电能。”她还说,研究人员的目标是到2020年在汽车上测试该系统。

标签:特斯拉Model S

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