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密歇根大学列出锂金属固态电池的主要问题 以推动其商业化发展

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58京牌 ,密歇根大学(University of Michigan)的研究人员,列出锂金属固态电池面临的主要问题。为了发现这些问题,他们与汽车行业的领导者展开密切合作。

(图片来源:密歇根大学)

今年,全球主要汽车制造商都在全力开发,其中很多公司宣布,计划在未来几年逐步淘汰内燃机汽车。锂离子电池曾为最早的电动汽车提供动力,目前仍是装配线上最新车型的最常见动力源。

从电动汽车的单次充电续航里程来看,锂离子电池正在接近峰值性能。随之而来的问题是,为了避免发生火灾,需要为其配备电池管理系统,这些系统体积大且笨重。通过使用锂金属负极和陶瓷电解质,研究人员证明,同等大小的电池有潜力提供两倍续航里程,同时明显减少着火风险。

研究人员Jeff Sakamoto表示:“过去十年,锂金属固态电池的发展已取得长足进步。然而,在这项技术实现商业化的道路上,仍存在一定挑战,特别是对电动汽车来说。”

为了充分发挥这种电池的潜力,需要解决以下问题:

对于易碎的陶瓷来说,如何才能生产出锂金属电池需要的大片且如纸般薄的产品呢?

锂金属电池使用的陶瓷,在制造过程中需要加热至华氏2000度以上,这是否会抵消其在电动汽车中带来的环保效益?

在电池制造商和汽车制造商不大幅调整运营的情况下,是否可以调整陶瓷材料及相关制造工艺,以应对诸如裂纹等缺陷?

与锂离子电池不同,锂金属固态电池不需要使用笨重的电池管理系统,来维持耐久性或降低着火风险。减少电池管理系统的质量和体积,或完全不使用这种系统,将如何影响固态电池的性能和耐久性?

为了使锂金属与陶瓷电解质保持恒定接触,需要使用额外的器件,这是否会影响电池组性能?

密歇根大学的研究人员表示,为了推动锂金属电池发展,需要进行严格的测试和数据分析,并保证研究透明度。“在这种情况下,我们强调,必须使用一致的测试协议和数据分析方法,以汽车制造商和其他行业伙伴提出的实际输入和设计标准为指导,进一步了解这些系统的机械性能。”

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