新型電池技術終將改善電動車在極端天氣下的性能
冬季的低溫會減緩電動車電池的化學反應,延長充電時間,減少鋰離子電池的電量。極端炎熱的天氣也會損害電動車的性能,因為環境溫度過高也會大幅減少行駛里程。不過,研究人員現在正迎頭解決這些問題,並正在研究多種策略,以提高電池的耐寒性。
改善寒冷天氣下充電時間的一種方法是改進電解質,使其同時具有高離子電導率、低溶解能和低熔點,並形成陰離子衍生的無機相。由中國浙江大學教授範秀林領導的研究團隊剛剛在《自然》雜誌上發表了一篇論文,詳細介紹瞭如何做到這一點,此舉可能會產生深遠影響,使電動車在極端天氣下更加實用。
研究人員認為,改善電解質品質的最佳方法之一是使用溶解能低的小型溶劑,這種溶劑可以改變鋰離子在電解質中的移動方式,從而提高電導率並加快充電速度。為此,研究人員使用了一種名為氟乙腈(FAN)的溶劑,他們認為這種溶劑能使鋰離子電池同時實現高能量密度、快速充電和寬工作溫度範圍。
值得注意的是,這並不是研究人員第一次嘗試解決金屬離子電池在極端天氣下的問題。幾年前,加州大學聖迭戈分校的材料科學家兼工程師Zheng Chen 和他的同事發表了一篇論文,介紹了一種新型電解質,他們聲稱這種電解質在極端天氣下(從零下40 華氏度(攝氏零下40 度)到122 華氏度(攝氏50 度))比目前的解決方案效果更好。
近年來,電動車越來越受歡迎,但由於種種原因,絕大多數購車者仍選擇傳統的內燃機車(ICE)。大多數傳統車主認為,充電時間過長是他們決定不購買電動車的主要原因,但關於汽車在惡劣天氣下發生故障的恐怖故事也不利於向電動車過渡。
儘管上述有關新型電解質的研究對整個電動車產業來說是一個巨大的利好消息,但特斯拉和Rivian 等公司都希望這些新型電解質能夠在不久的將來實用到實際的電動車電池中。如果實現了這一目標,必將提高電池的耐久性,降低極端天氣下的充電速度,使電動車在寒冷條件下比以往任何時候都更加實用。