皮下:轻巧的电池可能会改变电动汽车

导读离子电池组的重量不仅是动态的,而且是电动汽车技术的主要缺点之一,而且因为增加重量会消耗更多的能量。由于电动汽车都与可持续性有关,因

离子电池组的重量不仅是动态的,而且是电动汽车技术的主要缺点之一,而且因为增加重量会消耗更多的能量。由于电动汽车都与可持续性有关,因此适得其反。但是,如果可以抛弃传统电池并用可以集成到汽车结构部件中的蓄电技术代替,从而根本不增加汽车的重量又该怎么办?

哥德堡的查尔默斯理工大学和斯德哥尔摩的KTH皇家理工学院的科学家可能会称其为无质量储能。

瑞典人的想法可以追溯到1960年代的大奖赛,当时 BRM和Lotus 首次将发动机和变速箱用作底盘的结构部件,从而减轻了传统空间框架的重量。无质量储能是现代的等同技术,它将锂离子电化学技术整合到可以制造汽车的结构材料中:碳纤维复合材料。

现有的锂离子电池具有碳负电极(阳极)和金属氧化物正电极(阴极),当它们在充电和放电过程中通过电解质从一个离子迁移到另一个离子时,它们都可以吸收锂离子。

瑞典的一项研究项目始于2007年,它提供了一种使用碳纤维形成阳极的方法,该阴极由涂有磷酸铁的铝箔制成,并由玻璃纤维织物在电解质混合物中隔开。一个新的概念用碳纤维代替了正电极的箔,并将其与更薄的隔板结合在一起,从而生产出了一种强度更高的储能材料,该材料具有铝的强度,但重量更轻。

研究最初集中在碳纤维的微观结构上。科学家发现,晶体较小且取向较差的纤维的刚度低于晶体较大且取向良好的纤维,但具有良好的电化学性能,使其适合用作阳极和阴极材料。结构碳纤维市场更多地集中在高级飞机规格的材料上,但是刚度的轻微降低对于在汽车上使用而言并不是问题。

尽管前景看好,但这种新材料的能量密度不如传统电池好。第一阶段的能量密度为每千克24Wh(完整电池组为40Wh,每千克40Wh),仅为起亚e-Niro 64kWh电池的能量密度的17%。但是,丢失这种尺寸的传统电池将使汽车的重量减少460公斤左右,并且对续航里程和性能产生显着的有利影响。

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