在Oak Ridge国家实验室（ORNL）工作的科学家开发了一种新型的固态电池技术，可以使电动汽车的能量密度增加一倍。
距离电动汽车（EV）可以在指控之间（称为其范围）传播一直处于稳定的向上曲线在过去的十年中，2010年的80英里（129公里）翻倍，到2021年的220英里（354公里）。
但是，由于当前动力电动汽车及其重量的液体电解质锂离子（Li-ion）电池的化学性能，因此限制适用于它们的效率。如2023年的热图中所述：“电动汽车中的锂离子包装是现代电池技术的最先进的……但是与汽油相比，它们的能量密度仍然显得苍白。因此，给汽车数百英里的驾驶范围意味着沿着车辆的底部倾斜巨大的电池。”
5月10日发表的一项研究中概述了固态电池的新进步ASC能量信，可以改变所有这些。
它依赖于将功率存储在30微米厚的固态电极的柔性且耐用的床单中，大约是人头发的宽度。科学家在一份声明中说，该技术可以将电动电池中当前的最大能量密度加倍到每公斤500瓦小时。
固态问题
固态电池不是一个新主意，ORNL的研究人员以前为其创建和使用而奠定了基础在1990年代。多年来，它们已经以小型格式用于动力起搏器，RFID标签（例如在商店中使用的损失标签）和可穿戴设备多年。
但是，当涉及电动汽车的动力时，它们的耐用或可扩展性还不够。此外，当前在大多数固态电池中使用的塑料聚合物的电导率低于液态电解质，这使其性能较低。
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科学家通过使用聚合物制作“强但弹性的薄膜”来克服这些问题，从而使固态电池的能量密度更高。科学家在声明中说，这不仅超过了最佳固态电池中当前可用的东西，而且还超过了液体锂离子技术。
这些床单允许分离负电极和正电极，以防止短路，同时仍为离子运动提供高降压路径。它还使用硫化物固态电解质，这些电解质具有与锂离子电池中使用的液体电解质相似的电导率水平，从而提供了相似的性能水平。
该研究的主要作者：“我们想最大程度地减少聚合物粘合剂，因为它不会导致离子。”古阳，ORNL的研发助理陈述。 “活页夹的唯一功能是将电解质颗粒锁定到膜中。使用更多的粘合剂提高了膜的质量，但会降低离子的传导。相反，使用较少的粘合剂可以增强离子传导，但损害了膜质量。”
高性能，更安全的电动汽车电池
科学家的下一步将是构建一种设备，使他们能够在实验室的实际电池条件下测试其发现。他们还将与学术界和行业的研究人员合作，以开发更广泛的测试。
科学家在声明中补充说，如果研究导致新一代电动汽车电池的生产，它不仅可以使电动汽车范围更大，而且还可以使其更安全。
锂离子电池是挥发性的，虽然火灾很少，但它们剧毒且难以扑灭。根据英国的消防工程师（IFE）在电动汽车火灾中产生了100多种有机化学物质，包括致命的一氧化碳和氰化氢。
然而，汽车制造商建议，没有试图扑灭大火，而是建议消防员燃烧大火。根据IFE的说法，这部分是因为要使用多少水 - 每分钟约1,125升 - 这将造成危险的径流，可以进入公共排水系统。
此外，即使锂离子电池大火似乎已经熄灭，它们也可以在“小时，几天甚至几周”之后重新点燃，不仅是一次，而且多次多次。另一方面，新的ORNL开发的技术是非挥发性的，这意味着电动汽车在固态电池中使用它没有这种风险。
