隨著環(huán)保意識(shí)的日益加強(qiáng),全球范圍內(nèi)的環(huán)保行動(dòng)不斷加強(qiáng),尤其是在能源領(lǐng)域,新能源汽車(chē)已經(jīng)成為全球汽車(chē)市場(chǎng)上一個(gè)風(fēng)口浪尖,越來(lái)越多的車(chē)企投入了研究和開(kāi)發(fā)新能源汽車(chē)的懷抱中。新型電池技術(shù)是新能源汽車(chē)發(fā)展最核心的關(guān)鍵技術(shù)之一,電池工藝水平的提高可以大大延長(zhǎng)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程,增強(qiáng)耐用性,而一個(gè)優(yōu)秀的電池在線充電技術(shù)則更能夠大幅度縮短充電時(shí)間,促進(jìn)充電樁設(shè)施的普及以及電動(dòng)汽車(chē)在實(shí)用性上的大幅提升。因此,如何將電池充電技術(shù)不斷提升,讓充電時(shí)間盡可能縮短,一直是電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。 早期電池充電技術(shù)的不足,使得電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主總是需要在等待長(zhǎng)時(shí)間的充電過(guò)程中度過(guò),這在一定程度上限制了電動(dòng)汽車(chē)的推廣和應(yīng)用范圍。不過(guò)隨著電池技術(shù)的不斷優(yōu)化,尤其是隨著鋰離子電池逐漸成為主流,充電時(shí)間的不斷縮短已經(jīng)成為業(yè)界的一個(gè)共識(shí)。而近日韓國(guó)一位名叫金元培的教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì),則創(chuàng)造了一項(xiàng)令人矚目的新突破——通過(guò)一種名為“自混合法”的方法,成功合成了一種錳鐵氧體納米片,并利用該錳鐵氧體納米片制造出鋰離子電池。該電池不僅容量大小相近于市場(chǎng)上常規(guī)的電動(dòng)汽車(chē)電池,而且充電時(shí)間僅需6分鐘,最新技術(shù)的誕生,讓新能源汽車(chē)的應(yīng)用范圍有了更多的想象空間,同時(shí)也將傳統(tǒng)燃油車(chē)推向死亡。 電池是由正極、負(fù)極、電解液和隔膜等幾個(gè)關(guān)鍵部分組成的。在通常的鋰離子電池中,鋰鐵磷酸電池正極材料和負(fù)極材料將離子進(jìn)行遷移,從而實(shí)現(xiàn)電子媒介的過(guò)程。該負(fù)電材料的制造,主要采用的是鋰離子的承載材料或者是碳產(chǎn)生的石墨。而在這些傳統(tǒng)的制造材料中,常常存在制造難度大,過(guò)程復(fù)雜,價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。但是,在韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)的研究人員最新研發(fā)的電池材料,中錳鐵氧體納米片,打破了傳統(tǒng)電池材料的制造難題,同時(shí)在充電速度和儲(chǔ)能能力上也都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。 錳鐵氧體納米片的制備主要有兩種合成方法:一種是采用溶劑熱合成法,另一種則是利用“自混合法”進(jìn)行合成。 在所謂的“自混合法”生產(chǎn)中,生產(chǎn)者將鐵(III)和錳(II)離子以比例為2:1的混合物置于氫氧化鈉(NaOH)溶液中,并進(jìn)行超聲波處理。通過(guò)這種方法可以制備出具有長(zhǎng)方形形狀和高比表面積的錳鐵氧體納米片。 通過(guò)新研發(fā)的錳鐵氧體納米片,能夠在電池的充放電過(guò)程中,通過(guò)提高電子自旋,實(shí)現(xiàn)高儲(chǔ)存大量鋰離子的能力。同時(shí),這種方法還可以提高電池的充電速度。因此,一旦金元培教授和其團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的錳鐵氧體納米片應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)中,則意味著千百萬(wàn)電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主可以較快的完成汽車(chē)的充電過(guò)程,從而遠(yuǎn)離燃油車(chē)這個(gè)拖累。 電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)態(tài)變革正在持續(xù)深入推進(jìn),隨著新能源政策的逐步落實(shí),充電樁建設(shè)又迎來(lái)了大規(guī)模發(fā)展的機(jī)遇。通過(guò)不斷加快鋰離子電池行業(yè)的創(chuàng)新技術(shù),如何提高其能源密度、充放電速率和安全性等,都將對(duì)電動(dòng)汽車(chē)和新能源領(lǐng)域的高速發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。 鑒于當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)用戶的需求不斷增長(zhǎng),通常需要大量時(shí)間才能完成充電,需要遵循的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間范圍在1至8小時(shí)之間,而充電時(shí)間即成為了全球電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的瓶頸之一。因此,本次韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)的金元培教授取得的重大成果,意味著電動(dòng)汽車(chē)的充電時(shí)間將有望快速縮短至6分鐘以內(nèi),這樣不僅有助于解決電動(dòng)汽車(chē)長(zhǎng)充電時(shí)間的問(wèn)題,同時(shí)也有助于推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展。 在充電技術(shù)方面,如果不斷推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、研究新型電池材料和方案等,必將縮短電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間成為可能。本次韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)成功研發(fā)的錳鐵氧體納米片,可以較大程度上解決電池充放電效率低下和充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題,并且在性價(jià)比方面已經(jīng)形成了比較突出的優(yōu)勢(shì),此外錳鐵氧體納米片還可以用于太陽(yáng)能電池、儲(chǔ)能電池等領(lǐng)域,可以說(shuō)其研發(fā)意義之大已經(jīng)得到了充分體現(xiàn)。 總之,韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)研究人員新近研發(fā)的錳鐵氧體納米片和電池,給新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)了極大的推動(dòng)和發(fā)展。盡管該技術(shù)還沒(méi)有得到大規(guī)模的商業(yè)化發(fā)展,但隨著國(guó)內(nèi)外企業(yè)對(duì)新能源的加強(qiáng)關(guān)注和重視,有望加速新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的步伐。在接下來(lái)的發(fā)展中,新能源汽車(chē)相關(guān)企業(yè)能更加加快產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化步伐,將有望領(lǐng)跑全球新能源汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和技術(shù)創(chuàng)新。新能源汽車(chē)的興起只是一個(gè)開(kāi)始,新技術(shù)帶來(lái)的巨大潛力正在書(shū)寫(xiě)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。 |
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