5分鐘充電80% 奔馳或采用新型無重金屬電池

2019-12-22 22:25:42 作者：謝鵬

　　【太平洋汽車網(wǎng) 行業(yè)頻道】充電5分鐘通話兩小時(shí)或許能解決你手機(jī)電池的焦慮，但充電五分鐘開車兩小時(shí)肯定無法解決用車焦慮。目前的鋰電池技術(shù)難以解決此問題，研究人員把目光放在了新型電池上。IBM研究人員發(fā)文表示，目前他們找到了利用從海水中提取的材料，制造一種不含重金屬的新型電池，有望取代鋰離子電池。

　　因?yàn)閯?dòng)力電池的制造一直非常依賴重金屬，Cd、Ni、Mn、Zn、Hg、Pb等重金屬的用量一直居高不下，報(bào)廢的動(dòng)力電池也將帶來極高的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)和重金屬處理成本。特別全球動(dòng)力電池生產(chǎn)廠商對(duì)鈷礦的開采，在非洲中部行成了一個(gè)規(guī)模龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，而這種開采對(duì)資源所有國(guó)而言是掠奪性的。

　　為此，IBM選擇在海水當(dāng)中提取動(dòng)力電池制造的關(guān)鍵元素，而不是繼續(xù)沉迷在重金屬的怪圈當(dāng)中。雖然技術(shù)細(xì)節(jié)并沒有公布，但根據(jù)IBM電池研究實(shí)驗(yàn)室（IBM Research Battery Lab）的說法，稱新電池使用了三種新材料制成，包括不含鈷和鎳的陰極材料和高閃點(diǎn)液體電解質(zhì)等。IBM表示，這三種成分均可從海水中提取，有效避免開采重金屬時(shí)造成的環(huán)境影響和人力成本。但是，IBM并沒有透露具體是哪三種成分。

　　據(jù)IBM介紹，新電池制造成本更低、充電速度快、不易燃、不含重金屬，比目前的電池技術(shù)更加環(huán)保。在功率密度和能源效率等方面，都優(yōu)于目前的鋰離子電池。這款電池專為電動(dòng)汽車和通常以電池組為能量源的車輛而設(shè)計(jì)。

　　IBM提到，新電池的突出特點(diǎn)之一是：充電時(shí)間快。在充電過程中，通過這種獨(dú)特的陰極和電解液組合可以在充電時(shí)抑制鋰離子金屬結(jié)晶化的可能性，從而降低可燃性。性能方面，IBM 稱這項(xiàng)技術(shù)能讓全新的電池?fù)碛懈蟮墓β拭芏?，至少能達(dá)到 10kW/L，能量密度能達(dá) 800Wh/L，能量轉(zhuǎn)換效率可超 90%，速度也非常驚人，短短 5 分鐘可充 80%。

新型電池性能優(yōu)點(diǎn)

成本較低：因?yàn)椴缓挕㈡嚭推渌亟饘?，活性正極材料往往成本較低。

更快的充電速度：不到80分鐘即可達(dá)到80％的充電狀態(tài)（SOC），而不會(huì)損害特定的放電容量。

高功率密度：10000 W/L以上，超過目前鋰離子電池技術(shù)所能達(dá)到的水平。

高能量密度：超過800 Wh/L，可與目前最先進(jìn)的鋰離子電池相媲美。

卓越的能效：超過90%（IBM定義為“電池放電能量與電池充電能量之比”）。

出色的能源效率：超過90％（根據(jù)電池放電能量與電池充電能量之比計(jì)算）。

不易生成鋰枝晶，短路自燃的概率極低

　　IBM發(fā)現(xiàn)這種新型電池的充放電極限特別高，如果充電機(jī)的功率足夠大，供電線路也能承受如此高的負(fù)荷，那么5分鐘充滿80%的電量也是可能的。舉個(gè)例子吧，裝載100kWh此類電池的純電動(dòng)車，最快可以5分鐘充80度電，折合成1小時(shí)的話就能充上將近1000度電，能把整個(gè)小區(qū)都跳閘。

　　為了從早期的探索性研究轉(zhuǎn)向商業(yè)開發(fā)，IBM團(tuán)隊(duì)已經(jīng)與梅賽德斯-奔馳、電池電解質(zhì)供應(yīng)商Central Glass、電池制造商Sidus展開合作。研究人員將利用人工智能，進(jìn)一步提高電池性能，并尋找更安全、性能更好的材料。（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 黃恒樂、謝鵬）

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