在電動汽車技術的前沿陣地,一個名為“猿力部落”的技術社區正見證著一場革命性的飛躍。近日,據歐洲權威科研雜志報道,歐盟的研究人員正致力于開發一種革命性的電池技術,旨在讓電動汽車的電池不僅性能卓越,而且具備自我修復的能力,從而極大地延長其使用壽命。
電動汽車的普及之路雖前景廣闊,但電池問題一直是制約其發展的關鍵因素。想象一下,如果電動汽車的電池不僅能持久耐用,還能在出現問題時自我修復,這無疑將徹底改變電動汽車行業的面貌。這正是Johannes Ziegler和Liu Sufu等科研人員的夢想,他們正攜手將這一夢想變為現實。
隨著環保意識的增強和科技的進步,歐洲的電動汽車銷量正以前所未有的速度增長。盡管電動汽車對于推動交通電氣化和減少碳排放至關重要,但其發展之路仍面臨諸多挑戰。其中,電池的性能和壽命就是亟待解決的關鍵問題。
電動汽車所依賴的鋰離子電池,與我們日常使用的手機電池類似,但體積更大、結構更為復雜。一塊電動汽車電池中含有數十公斤的貴金屬,如鋰、鎳和銅,且必須保證十多年的使用壽命,以匹配電動汽車的預期壽命。為了應對這一挑戰,歐盟資助的“PHOENIX”科研團隊應運而生,他們致力于研發可自愈的電池,以延長電池壽命、提高安全性,并減少對稀缺電池金屬的需求。
德國弗勞恩霍夫硅酸鹽研究所的材料科學家Ziegler表示:“我們的目標是延長電池壽命,并減少其碳足跡。因為如果能夠實現電池的自我修復,總體上就能減少所需資源。”歐盟已將鋰、鎳、銅等34種材料列為關鍵材料,其中許多正是電池制造所必需的。
PHOENIX項目以神話中從灰燼中重生的鳳凰命名,寓意著研究人員希望在電池技術上實現重生和復興。為了實現歐盟立法規定的2035年起所有新售轎車和貨車零排放的目標,電動汽車需要更好的電池技術作為支撐。
科研人員正在設計一種先進的傳感器系統,以檢測鋰離子電池在老化過程中發生的變化,并在必要時觸發自我修復機制。這些傳感器能夠監測電池的電壓、溫度以及氫氣、一氧化碳等危險氣體,為電池的健康狀況提供預警。當電池需要修復時,修復機制將被激活,例如通過擠壓電池使其恢復原狀,或施加有針對性的熱量來觸發內部修復。
除了自我修復技術外,PHOENIX團隊還在努力提升電池的能量密度,以增加電動汽車的行駛里程并減小電池尺寸。他們正在探索用硅替代石墨作為電池材料的可能性,盡管硅在充放電過程中體積膨脹巨大,但一旦克服這一難題,將極大提升電池的性能。
今年3月,團隊開發了一批新的傳感器原型和觸發器,并已發送給合作伙伴進行測試。然而,增加傳感器雖然能提供豐富的電池健康信息,但也會增加成本。因此,團隊正在精心挑選那些能夠帶來顯著效益的技術,以確保電動汽車的成本效益。
隨著這些創新技術的不斷涌現和應用,未來的電動汽車將擁有更長壽命、更遠行駛距離以及更安全、更緊湊、資源密集程度更低的電池。這不僅將延長電動汽車的使用壽命,減少碳足跡,還將為消費者和環境帶來雙贏的局面。Ziegler感慨地說:“延長電池壽命和推動電動汽車的發展令人興奮不已。關鍵在于如何將各個部件完美融合,共同發揮作用。”