10分钟的电动汽车充电可能正在路上

10分钟的电动汽车充电可能正在路上

一组工程师说,电动汽车的拥有者也许很快就能进入加油站,接通汽车的电源,并在10分钟内用充满电的电池驶出。

“我们证明了200至300英里范围内,我们可以在十分钟内为电动汽车充电,”机械工程学系主任王超阳说。 化学工程和材料科学与工程教授; 宾夕法尼亚州立大学电化学发动机中心主任。

“而且我们可以通过这样做来维持2,500充电周期,或相当于行驶一百万英里的路程。”

“ 10分钟趋势是面向未来的,对于采用电动汽车至关重要,因为它解决了范围焦虑问题。”

当在50华氏度的环境温度下快速充电时,锂离子电池会退化,因为 离子平稳地插入碳阳极中,锂以尖峰的形式沉积在阳极表面上。 这种锂电镀会降低电池容量,但也会引起电尖峰和不安全的电池状况。

无论是通过外部还是内部加热方式加热到超过锂电镀​​阈值的电池,都不会显示出锂电镀。

研究人员先前已经开发出电池,可以在50分钟内以15华氏度充电。 在较高温度下充电会更有效,但是长时间的高温也会使电池退化。

Wang说:“快速充电是实现电动汽车广泛推广的关键。”

Wang和他的团队意识到,如果电池仅能在140分钟内加热到10华氏度,然后迅速冷却到环境温度,则可以防止形成锂尖峰并防止电池的热降解。

Wang表示:“在电池领域,严禁将电池使用到60摄氏度(140 F)的极端状态。” “它太高了,被认为会对材料构成危险,并且会大大缩短电池寿命。”

Wang解释说,研究人员可以使用汽车中设计的冷却系统来完成电池的快速冷却。 从140度到大约75度F的较大差异也将有助于提高冷却速度。

“ 10分钟的趋势适用于未来,对于采用电动汽车至关重要,因为它解决了 范围焦虑症”,王说。

自热电池使用薄镍箔,一端连接到负极端子,另一端延伸到电池外部以形成第三端。 连接到开关的温度传感器使电子流过镍箔,从而完成电路。 这会通过电阻加热迅速加热镍箔,并加热电池内部。

该研究发表在杂志 焦耳.

美国能源部支持这项工作。

原始研究

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