Nya batterier gör att elbilar inte längre ligger i boet vintertid
Elfordon med alla-klimatbatterier kommer att presenteras vid vinter-OS i Peking. Prestandan och livslängden för detta nya batteri har verifierats till fullo i fälttester som utförts i mycket kalla områden under tre år.
"The problem of low temperature resistance of lithium-ion batteries has been solved." This battery technology comes from Wang Chaoyang, an academician of the National Academy of Inventors. He is a technical scientist for power lithium-ion batteries, energy storage and fuel-powered lithium batteries. On November 6, Wang Chaoyang pointed out at the Tencent WE Conference that energy storage technology is a key core technology to achieve the "dual carbon" goal and energy revolution, and has great strategic significance.
Akademiker vid National Academy of Inventors, Wang Chaoyang, en teknisk forskare inom kraftlitium-jonbatterier, energilagring och bränsledrivna litiumbatterier.
Foto med tillstånd av Tencent WE Conference
Batterier finns överallt, och ny batteriteknik blir ofta nyckeln till framväxten av nya industrier. Men på 200 år har batteristrukturen inte förändrats mycket. Den består av tre material: ett negativt elektrodmaterial, ett positivt elektrodmaterial och en elektrolyt som separerar de två. Denna struktur bildar naturligtvis två gränssnitt: den ena finns mellan katodmaterialet och elektrolyten, och den andra är mellan anodmaterialet och elektrolyten. Det finns en potentialskillnad mellan de två gränssnitten, vilket ger batteriets spänning.
"Whether we are using the battery or not, the reaction interface in the battery has been working diligently and actively." Wang Chaoyang said, this is also the root cause of the battery's safety hazards and aging.
Litium-jonbatterier är mycket rädda för kyla, och elfordon kan ligga nere på vintern: räckvidden för marschfart är kortare och det är svårt att ladda.
Batterimaterialet i sig kan inte tillfredsställa både låg temperatur hög aktivitet och hög temperatur stabilitet. Ingenjörer måste lägga till ett termiskt ledningssystem till batteriet för att säkerställa batteriets säkerhet. Som ett resultat tillkommer ytterligare batterivikt, volym och kostnad.
Finns det något slags batteri som kan stänga av reaktionsgränssnittet när det inte fungerar för att förbättra säkerheten; när det fungerar, öka gränssnittet och öka intensiteten för att ge den erforderliga höga effekten?
Wang Chaoyang's team has been looking for and exploring such batteries with tunable interfaces.
De har skapat ett helt-klimatbatteri, som publiceras i tidskriften Nature. Utan att öka antändbarheten hos elektrolyten eller att ändra elektrodmaterialets termiska stabilitet implanterade de en 10 -mikron tjock nickelfolie inuti batteriet som ett värmeelement. Med hjälp av energin som följer med batteriet, plus en strömbrytare, kan batteriets aktivitet justeras efter behag. Även om batteriet är fruset i en miljö på minus 30 grader tar det bara 30 sekunder att värma sig till över noll och fungera normalt.
Denna teknik har antagits av vinter-OS i Peking 2022 och har blivit en av kärnteknikerna för att köra olympiska elfordon.
Add a piece of nickel foil, sounds like a pretty easy way. Wang Chaoyang told the Science and Technology Daily reporter that there is a tortuous exploration process behind it. The team has tried various methods and various materials: some have poor safety, some have low energy conversion efficiency, and some are very beautiful in the laboratory, but they still cannot be industrialized..." After 20 years For many years, my own feeling is that simplicity is beauty. Scientific discoveries with real practical value are ultimately the ultimate simplicity." Wang Chaoyang said with emotion, "Innovation requires persistence and perseverance. For so many years, our team has been tracking batteries and energy storage. The problem."
Based on the principle of thermal regulation, the team also invented a 10-minute fast-charging battery. Wang Chaoyang believes that the application and promotion of 10-minute fast-charging batteries is an important milestone in the development of electric vehicles—quick energy replenishment can free electric vehicle owners from mileage anxiety.
Wang Chaoyang's dream is to take a flying car to work before retiring. He pointed out that the biggest technical problem in flying cars is the battery. The requirements for the battery of a flying car are quite high, and it must quickly replenish the battery immediately after each landing. "Our experiments so far have demonstrated the feasibility and economy of a 10-minute fast-charging battery for flying cars."
In fact, fast battery charging and high energy density are both major scientific problems. Wang Chaoyang believes that the real solution should be peer-reviewed, published in a scientific journal, and verified by a third party to be repeatable, and then the market will provide a mass production method. "This is reliable." He emphasized that batteries and energy storage are one of the most important basic technologies in the new energy era and smart society, and will usher in huge innovation opportunities in the next decade.
