Tag: 锂离子电池

📅Published: 2024-05-30 17:59 美国科罗拉多大学化学工程师安库尔·古普塔发现了描述超级电容器中离子运动的“缺失环节”，修正了已存在近200年的基尔霍夫定律，从而让科学家们能够模拟和预测离子在多孔材料中的运动，有望开发出让手机笔记本电脑1分钟充满电，电动汽车10分钟充满电的超级电容器。 平均来说，超级电容器充放电速度可以比锂离子电池快10倍，但储存能量也只有锂离子电池的1/10，从而让电容器取代商业锂离子电池变得完全不可行。这是由1845年发现的基尔霍夫定律决定的，这个定律主要用于描述电流和电压，但它只适用于单个孔隙中的电子运动，无法准确预测离子在多孔材料中的行为。 古普塔发现，离子在孔隙交叉处的移动与基尔霍夫定律所描述的不同，它既受电场影响，也会受到扩散的影响。古普塔因而通过应用化学工程技术，开发了一种新模型，在不影响精度的情况下，将数值计算速度提高了6个数量级，可以在几分钟内模拟和预测离子在一个由数千个相互连通的孔隙组成的复杂网络中的运动。这意味着科学家们可以更有效地预测离子运动，开发出具有更高储能潜力的超级电容器。 简单来说，就是古普塔解决了基尔霍夫定律的局限，发现了离子在多孔材料中的运动方式，从而为开发能存储更多能量的超级电容器奠定了基础，科学家们有望借此开发出储能媲美锂离子电池，但充放电速度和循环寿命都远超锂离子电池的新的储能设备。 如果这一理论得到实际应用，不仅可能彻底改变手机、笔记本、电动汽车的储能方式，对正在蓬勃发展的人工智能和机器人领域也将产生重大影响，而它最重要的影响可能还在电网上，因为这种极为高效的充放电储能，可以快速响应电网的削峰填谷要求，让电网变得更加稳定。 这项研究发表在5月24日《美国国家科学院院刊》上。 标题：A network model to predict ionic transport in porous materials 链接：

📅Published: 2022-10-29 18:15 在锂电池加入超薄的镍箔 ” 当几乎所有的电动车都能10分钟充满75%，还会存在里程焦虑吗？ 眼下就有一种新型的充电技术，可以实现10分钟超级快充。 最近，来自美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳（Chao Yang Wang）教授联合多位研究人员，在锂离子电池快充技术上获得一项重大突破。 据他们描述，这种快速充电技术适用于大多数能量密集的电池，使电动汽车电池充电时间缩短到10分钟。即便将电动汽车电池从150千瓦时缩小到50千瓦时，司机也不会有里程焦虑。 来源：Nature 这项技术突破以“Fast charging of energy-dense lithium-ion batteries”为题发表在国际顶级期刊《Nature》上。 这种突破性的技术，更是得到了美国能源部、美国国防部、美国空军和威廉·迪芬德弗基金会的青睐。 01

📅Published: 2022-07-06 01:05 加州大学圣地亚哥分校 (UCSD)的工程团队近日研发了一种新型锂离子电池，不仅在严寒和酷热的温度下表现良好，同时仍能储存大量能量。研究人员表示之所以具备如此好的特性，主要归功于全新开发的电解质。这种电解质不仅能在很宽的温度范围内用途广泛且坚固耐用，而且兼容高能阳极和阴极。 这项成果于 7 月 4 日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS) 上，基于这项技术开发的车用电池即使在寒冷气候下也能让电动汽车行驶更远。加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程学教授、该研究的资深作者郑晨（Zheng Chen，音译）说，它们还可以减少对冷却系统的需求，以防止车辆的电池组在炎热气候下过热。 Chen 解释说：“如果你需要在三位数（华氏）的高温条件下开车，那么对于汽车电池来说是一个重大挑战。在电动汽车中，电池组通常位于底盘，更靠近这些炎热的道路。此外，电池在运行过程中会因电流通过而升温。如果电池不能承受这种高温预热，它们的性能将迅速下降”。 在测试中，概念验证电池在 -40°C 和 50°C（-40 和 122°F）下分别保留了