科學家提出延長鋰離子電池壽命同時降低成本的方法
鋰離子電池已成為現代電子產品和將基礎設施遷移到再生能源的重要組成部分。透過嚴格的測試,研究人員最近發現了一種相對簡單的技術,可以顯著提高電池的壽命,加快製造速度,從而降低成本。
為電動車和許多其他設備生產鋰離子電池既複雜又耗時,製造商們正試圖在不影響品質的前提下找到更快的方法,但這一過程的性質使研究各種製造方法與性能之間關係的工作變得非常複雜。
根據最近發表的一篇論文,鋰離子電池在初始製造時以高於正常的電流充電,可使其壽命延長50%,此外,大電流初始充電還能大幅縮短製造時間。
研究人員承認,生產過程中涉及的許多因素通常會導致逐一測試的速度過慢。不過,將機器學習納入研究有助於他們發現一個簡單的竅門,既能延長電池壽命,又有可能降低成本。
此外,大電流充電只需約20 分鐘,而傳統製程則需要長達10 小時。在形成過程中使用比正常溫度更高的溫度也會使電池更有韌性,但原因不同。
經過長時間的充電和再充電,鋰離子電池會逐漸失去保持能量的能力。因此,研究人員和製造商多年來一直在尋找延長電池壽命的方法。這一事實促使大多數智慧型手機製造商在作業系統中加入智慧充電功能,以保護電池健康。
今年4 月,另一個研究小組提出了一種充電方法,可能會使鋰離子電池的壽命延長一倍。鋰離子電池的替代品也在考慮之中,部分原因是全球鋰供應狀況日益嚴峻。候選替代品包括液態金屬、鋅-溴、鈉-離子、鈣-氧、鉀-離子、水和矽酸鹽岩。
鈉離子尤其具有發展前景,部分原因是它比鋰更便宜,也更豐富。中國江淮汽車去年推出了首款鈉離子電動車。同時,美國公司Natron Energy 最近宣布了在北卡羅來納州建立鈉離子電池大型工廠的計畫。