在电动汽车技术的前沿阵地,一个名为“猿力部落”的技术社区正见证着一场革命性的飞跃。近日,据欧洲权威科研杂志报道,欧盟的研究人员正致力于开发一种革命性的电池技术,旨在让电动汽车的电池不仅性能卓越,而且具备自我修复的能力,从而极大地延长其使用寿命。
电动汽车的普及之路虽前景广阔,但电池问题一直是制约其发展的关键因素。想象一下,如果电动汽车的电池不仅能持久耐用,还能在出现问题时自我修复,这无疑将彻底改变电动汽车行业的面貌。这正是Johannes Ziegler和Liu Sufu等科研人员的梦想,他们正携手将这一梦想变为现实。
随着环保意识的增强和科技的进步,欧洲的电动汽车销量正以前所未有的速度增长。尽管电动汽车对于推动交通电气化和减少碳排放至关重要,但其发展之路仍面临诸多挑战。其中,电池的性能和寿命就是亟待解决的关键问题。
电动汽车所依赖的锂离子电池,与我们日常使用的手机电池类似,但体积更大、结构更为复杂。一块电动汽车电池中含有数十公斤的贵金属,如锂、镍和铜,且必须保证十多年的使用寿命,以匹配电动汽车的预期寿命。为了应对这一挑战,欧盟资助的“PHOENIX”科研团队应运而生,他们致力于研发可自愈的电池,以延长电池寿命、提高安全性,并减少对稀缺电池金属的需求。
德国弗劳恩霍夫硅酸盐研究所的材料科学家Ziegler表示:“我们的目标是延长电池寿命,并减少其碳足迹。因为如果能够实现电池的自我修复,总体上就能减少所需资源。”欧盟已将锂、镍、铜等34种材料列为关键材料,其中许多正是电池制造所必需的。
PHOENIX项目以神话中从灰烬中重生的凤凰命名,寓意着研究人员希望在电池技术上实现重生和复兴。为了实现欧盟立法规定的2035年起所有新售轿车和货车零排放的目标,电动汽车需要更好的电池技术作为支撑。
科研人员正在设计一种先进的传感器系统,以检测锂离子电池在老化过程中发生的变化,并在必要时触发自我修复机制。这些传感器能够监测电池的电压、温度以及氢气、一氧化碳等危险气体,为电池的健康状况提供预警。当电池需要修复时,修复机制将被激活,例如通过挤压电池使其恢复原状,或施加有针对性的热量来触发内部修复。
除了自我修复技术外,PHOENIX团队还在努力提升电池的能量密度,以增加电动汽车的行驶里程并减小电池尺寸。他们正在探索用硅替代石墨作为电池材料的可能性,尽管硅在充放电过程中体积膨胀巨大,但一旦克服这一难题,将极大提升电池的性能。
今年3月,团队开发了一批新的传感器原型和触发器,并已发送给合作伙伴进行测试。然而,增加传感器虽然能提供丰富的电池健康信息,但也会增加成本。因此,团队正在精心挑选那些能够带来显著效益的技术,以确保电动汽车的成本效益。
随着这些创新技术的不断涌现和应用,未来的电动汽车将拥有更长寿命、更远行驶距离以及更安全、更紧凑、资源密集程度更低的电池。这不仅将延长电动汽车的使用寿命,减少碳足迹,还将为消费者和环境带来双赢的局面。Ziegler感慨地说:“延长电池寿命和推动电动汽车的发展令人兴奋不已。关键在于如何将各个部件完美融合,共同发挥作用。”