Блог

Jul 08, 2023

Запас хода электромобиля может быть увеличен за счет новой революционной технологии аккумуляторов

Поскольку рынок электромобилей переживает быстрый рост: в 2022 году объем продаж превысил 1 триллион долларов США, а продажи на внутреннем рынке превысили 108 000 единиц, поэтому спрос на аккумуляторы большой емкости

Поскольку рынок электромобилей переживает быстрый рост: в 2022 году объем продаж превысил 1 трлн долларов, а продажи на внутреннем рынке превысили 108 000 единиц, поэтому растет спрос на аккумуляторы большой емкости, которые могут расширить запас хода электромобилей.

Команда исследователей из POSTECH и Университета Соганга разработала анодный материал из функционального полимерного связующего, чтобы удовлетворить эти растущие потребности.

Соответствующая статья исследования «Наложение слоев заряженных полимеров позволяет создавать высокоинтегрированные аноды аккумуляторов высокой емкости» была опубликована в журнале Advanced Functional Materials.

Команда под руководством профессоров Суджин Пак и Ён Су Ким из POSTECH и профессора Джэгеон Рю из Соганга работала над увеличением запаса хода электромобилей за счет анодов высокой емкости.

Они разработали заряженное полимерное связующее для высокоемкого анодного материала, который одновременно стабилен и надежен, обеспечивая емкость, которая в десять раз или выше, чем у обычных графитовых анодов. Это революционное достижение было достигнуто путем замены графита кремниевым анодом, который сочетался с полимерами с послойным зарядом, сохраняя при этом стабильность и надежность.

Анодные материалы высокой емкости, такие как кремний, необходимы для увеличения запаса хода электромобилей. Это связано с тем, что они создают литий-ионные батареи с высокой плотностью энергии и предлагают как минимум в десять раз большую емкость, чем графит или другие доступные сейчас анодные материалы.

На этом этапе исследователи обнаружили, что объемное расширение анодных материалов высокой емкости во время реакции с литием представляет угрозу для производительности и стабильности батареи. Чтобы решить эту проблему, исследователи исследовали полимерные связующие, которые могут эффективно контролировать объемное расширение.

На сегодняшний день исследования в области аккумуляторов и плотности энергии в основном сосредоточены исключительно на химической сшивке и водородных связях.

Химическая сшивка предполагает ковалентную связь между молекулами связующего, что делает их твердыми, но у нее есть фатальный недостаток: если они разорваны, связи невозможно восстановить. С другой стороны, водородная связь представляет собой обратимую вторичную связь между молекулами, основанную на разнице электроотрицательности, но ее прочность (10-65 кДж/моль) относительно слаба.

Однако новый полимер увеличивает запас хода электромобиля за счет использования как водородных связей, так и кулоновских сил (притяжения между положительными и отрицательными зарядами). Эти силы имеют силу 250 кДж/моль, что намного выше, чем у водородных связей, но они обратимы, что позволяет легко контролировать объемное расширение.

Поверхность анодных материалов высокой емкости в основном отрицательно заряжена, а полимеры с послойным зарядом попеременно располагаются с положительными и отрицательными зарядами для эффективного связывания с анодом. Кроме того, команда ввела полиэтиленгликоль для регулирования физических свойств и облегчения диффузии литий-ионных аккумуляторов, что привело к созданию толстого электрода высокой емкости и максимальной плотности энергии, характерной для литий-ионных аккумуляторов.

Профессор Суджин Пак заключил: «Исследование потенциально может значительно увеличить плотность энергии литий-ионных батарей за счет использования анодных материалов высокой емкости, тем самым увеличивая запас хода электромобилей.

Анодные материалы на основе кремния потенциально могут увеличить запас хода как минимум в десять раз».

(function($){ function bsaProResize() { var sid = "107"; var object = $(".bsaProContainer-" + sid); var imageThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProItemInner__img"); var animateThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProAnimateThumb"); var innerThumb = $(".bsaProContainer-" + sid + " .bsaProItemInner__thumb"); var parentWidth = "728"; var parentHeight = "90"; var objectWidth = object.parent().outerWidth();// var objectWidth = object.width(); if ( objectWidth 0 && objectWidth !== 100 && scale > 0 ) { animateThumb.height(parentHeight * масштаб); InnerThumb.height(parentHeight * масштаб); imageThumb.height(parentHeight * масштаб); // object.height(parentHeight * масштаб); } Еще { animateThumb.height(parentHeight); внутреннийThumb.height(parentHeight); imageThumb.height(parentHeight);// object.height(parentHeight);// object.height(parentHeight); } } Еще { animateThumb.height(parentHeight); внутреннийThumb.height(parentHeight); imageThumb.height(parentHeight);// object.height(parentHeight);// object.height(parentHeight); } } $(document).ready(function(){ bsaProResize(); $(window).resize(function(){ bsaProResize(); }); }); }) (jQuery);

(function ($) { var bsaProContainer = $('.bsaProContainer-107'); var number_show_ads = "0"; var number_hide_ads = "0"; if ( number_show_ads > 0 ) { setTimeout(function () { bsaProContainer.fadeIn(); }, number_show_ads * 1000); } if ( number_hide_ads 0 ) { setTimeout(function () { bsaProContainer.fadeOut(); }, number_hide_ads * 1000); } })(jQuery); /p>