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美国合作研发锂离子电池 将成本降低15%/充电时间缩至15分钟

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58京牌 ,美国伍斯特理工大学(Worcester Polytechnic Institute,WPI)将领导一个由工业和大学研究人员组成的团队,参与一项耗资240万美元的研究项目,以生产更便宜、充电速度更快的锂离子汽车电池。

(图片来源:伍斯特理工大学)

WPI机械工程系William Smith Dean学院的主任Yan Wang是该项为期三年的项目的首席研究员。其他研究人员还包括:密苏里科技大学(Missouri University of Science and Technology)机械与航空航天工程系副教授Heng Pan、莱斯大学材料科学与纳米工程助理教授Ming Tang以及微宏公司(Microvast Inc)的Bryan Yonemoto。

上述研究人员将在过去研究的基础上,即利用无溶剂方法制造电池电极的研究,降低锂离子电池的成本,缩短充电时间。

Wang表示:“电池有两个关键问题:成本太高,充电时间太长。该项目的目标是通过创新工艺生产电池,将电池成本降低15%,并能够在15分钟内让电池充满电。”

该项目由美国先进电池联盟(The United States Advanced Battery Consortium LLC,USABC)资助,作为与美国能源部合作协议的一部分,可获得约121.37万美元的资助,约占该项目成本的50%。USABC是美国汽车研究理事会(the United States Council for Automotive Research LLC,USCAR)的分部,而USCAR是FCA美国公司、福特公司和通用汽车公司的合作机构。USABC与美国能源部达成协议,任务是研发电化学能源存储技术,以支持混合动力、插电式混合动力、纯电动和燃料电池汽车实现商业化。萨诸塞州清洁能源委员会(MassCEC)也将通过AmplifyMass计划对该项目资助约19.43万美元。三所大学和微宏公司将负责提供余下的资金。

商用锂离子汽车电池电极通常由提供能量的活性材料、可导电的碳、聚合物粘结剂以及溶剂混合制成,形成一种称为浆的厚厚的混合物。此类浆液被涂覆在一个扁平的金属基底上,然后在一个熔炉下面移动,让浆液干燥。可通过一个复杂的蒸发-冷凝工艺回收溶剂,最后,拿辊子挤压该涂覆有浆液的金属,再将其切割成小块,组装成电池。

USABC项目的团队将研发一种工艺,将干燥的混合材料直接喷洒到基底上,去除溶剂、干燥时间以及回收溶剂所需的设备。该工艺还能够将材料紧密地封装在基底上,制造出能量密集、可快速充电的电池。

2018年,美国大约出售了36.1万辆,其中大多数都是纯电动汽车。不过,电动汽车的成本仍是阻碍销售的绊脚石,因为大多数电动汽车都比传统汽车贵。

锂离子电池是电动汽车中最昂贵的部件,因此降低电池成本才可以让其在与汽油车中的竞争中更具竞争力。美国能源部研究项目的目标是要将锂离子电池组的成本降至100美元/KWh,将充电时间缩短至15分钟。

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