隨著新能源市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，電池行業(yè)正朝著續(xù)航持久、充電更快的方向前進(jìn)。“行駛里程焦慮”被認(rèn)為是電動(dòng)汽車(chē)還沒(méi)有真正普及的關(guān)鍵原因之一。簡(jiǎn)而言之，“行駛里程焦慮”就是擔(dān)心電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有足夠的電量供你行駛，而現(xiàn)在的充電速度(最高可達(dá)一小時(shí)或者更長(zhǎng)時(shí)間)并不能真正解決這個(gè)問(wèn)題。近日哈佛大學(xué)的科學(xué)家們提出了一種實(shí)驗(yàn)性電池新設(shè)計(jì)，據(jù)稱(chēng)這種電池可以使電動(dòng)汽車(chē)在短短10分鐘內(nèi)完成充電。

據(jù)了解，這種替代結(jié)構(gòu)還能提供比同類(lèi)電池長(zhǎng)得多的壽命，因?yàn)樗褂昧烁咝阅艿匿嚱饘俸凸腆w電解質(zhì)，在數(shù)千次循環(huán)中保持穩(wěn)定。

電動(dòng)汽車(chē)所使用的電池很像你的智能手機(jī)或筆記本電腦中的電池，也就是鋰離子電池，它們的充放電循環(huán)次數(shù)有限，在循環(huán)到一定次數(shù)后就會(huì)失去使用價(jià)值。而加速這種衰減的因素之一是熱，這就是為什么設(shè)備商總是告訴你不要讓個(gè)人電子設(shè)備中的電池過(guò)熱，因?yàn)檫@會(huì)縮短它們的整體壽命。

團(tuán)隊(duì)試圖通過(guò)構(gòu)建不同的層來(lái)保護(hù)其固態(tài)鋰金屬電池不受樹(shù)枝狀物的破壞，每個(gè)層都有不同程度的穩(wěn)定性。這些層位于作為“面包，兩個(gè)電極之間，包括石墨涂層（生菜）、第一電解質(zhì)層（番茄）、第二電解質(zhì)層（培根），最后是另一層第一電解質(zhì)（又是番茄）。

兩種電解質(zhì)的化學(xué)成分略有不同，這使得第一種電解質(zhì)容易出現(xiàn)樹(shù)枝狀滲透，但在鋰的作用下更穩(wěn)定，第二種電解質(zhì)在鋰的作用下不太穩(wěn)定，但對(duì)樹(shù)枝狀滲透免疫。通過(guò)這種方式，電池并沒(méi)有阻止樹(shù)枝狀晶體的形成，而是能夠安全地控制和遏制它，突起物被三明治的"培根"層擋住。

此外，電池能夠通過(guò)回填樹(shù)枝狀物產(chǎn)生的縫隙來(lái)進(jìn)行自我修復(fù)。在測(cè)試中，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)該電池在10000次循環(huán)后保留了82%的容量，并展示了有朝一日可以讓電動(dòng)汽車(chē)在10至20分鐘內(nèi)充電的電流密度。

團(tuán)隊(duì)李教授說(shuō)：“這種概念驗(yàn)證設(shè)計(jì)表明，鋰金屬固態(tài)電池可以與商用鋰離子電池競(jìng)爭(zhēng)。而且我們的多層設(shè)計(jì)的靈活性和多功能性使它有可能與電池行業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)程序兼容。將其擴(kuò)大到商業(yè)電池并不容易，仍有一些實(shí)際的挑戰(zhàn)，但我們相信它們將被克服。”電池快訊，煎蛋