想要大面积普及新能源汽车,续航里程和充电速度是必须要解决的头号问题。日前据韩媒报道,韩国科学研究院(KIST)成功研发了硅基阳极材料,用于替代当前电动车动力电池普遍使用的石墨材料。据悉,硅基阳极可将容量提高四倍之多。
硅并非是什么新型材料,其储存能力是石墨的十倍之多,因此许多电池企业都会使用硅基材料改善电池性能。但硅作为阳极材料有一个致命缺点-硅在充电/放电过程中稳定性较差,大大缩短了电池寿命。
而KIST的新技术则有所不同。他们对硅采用了干燥处理,将其与玉米淀粉、水进行混合,然后加热混合物。结果是形成了碳-硅复合材料,其中微小的碳球阻止了硅溶胀。
据悉,当测试时,发现由复合材料制成的阳极的存储容量是类似石墨阳极的四倍,在500次充电/放电循环中它们仍保持稳定。此外,利用新阳极的电池可在短短5分钟内充满电至其全部容量的80%。
KIST表示,希望将这一项目快速落地并实现商业化,为整个电动车行业的推进贡献力量。
记者获悉,该中心的一组科学家成功地开发出一种硅阳极,取代了目前电动汽车电池中使用的石墨,极大地提高了电池的性能。硅并不是电池制造业的新材料,其储能能力比石墨大得多,是石墨的10倍,但是它的稳定性比石墨差得多。这意味着,与石墨不同,硅在充放电循环过程中会迅速膨胀和收缩,这影响了存储容量,缩短了电池的寿命。
韩国科学技术研究院能源储存研究中心的研究人员通过干燥材料解决了这个问题,他们将硅和玉米淀粉与水混合(没开玩笑),然后用“一种用于煎炸食物的简单热处理”加热混合物,以此得到一种碳硅化合物,该化合物的储能能力是石墨阳极的四倍,还能实现仅五分钟即可将EV电池充电至80%,而且是环保的。
记者了解到,首席研究员 Jung Hun-Gi 说: “我们能够开发出碳-硅复合材料,使用普通的日常材料和简单的混合和热处理过程,不需要反应堆。”。“我们采用的简单工艺和我们开发的具有优异性能的复合材料极有可能商业化和批量生产。该复合材料可应用于电动汽车和储能系统的锂离子电池。”
虽然经常有电池研究取得突破的新闻,但锂离子电池的发展仍然比较缓慢。不过,一项 BloombergNEF 最近的研究表明,电动汽车电池组的成本已经从十年前的每千瓦时1000美元降到了现在的每千瓦时156到200美元。