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華裔科學家發明三分鐘可充滿電的電動車新電池
來源： 南方都市報
作者：南皮縣產學研科技成果轉化服務中心
日期：
2022-09-21
一種“改變游戲規則”的電動汽車（EVs）新電池，可在3分鐘內充滿電，使用壽命可達20年，很快就會應用在新車上。位于美國馬薩諸塞州沃爾瑟姆的初創公司Adden Energy已經獲得了許可證和515萬美元的資金，以大規模建造適合電動汽車的電池設計。
據報道，這項新技術是由哈佛大學約翰·A·保爾森工程與應用科學學院（SEAS）的華裔科學家李鑫（音譯）和同事們研發的，這是一款鋰金屬電池，而不是市場上已經采用的鋰離子電池。
鋰離子電池會隨著時間的推移而退化，最多維持7或8年。雖然鋰離子電池可以被替換，但它們可能要花費數千英鎊，這意味著用戶通常最好購買一個全新的電動車。
但是，這種新的固態鋰金屬電池可以將電動車的壽命提高到與汽油和柴油車相當的長度，長達20年，在這期間不需要更換電池。
據悉，在實驗室里，該團隊的電池原型已經實現了最快3分鐘的電池充電速度，在使用壽命期間可進行超過1萬次循環。
Adden Energy公司由李鑫與威廉·菲茨休和葉璐菡（音譯）于2021年共同創立，他們都是李鑫在哈佛大學實驗室的研究生，對該技術的開發做出了貢獻。
這家初創公司的目標是將電池的規模擴大到手掌大小的“小袋電池”，其組件被包裹在鋁制涂層的薄膜中，然后在未來三到五年內實現全面的汽車電池。
李鑫表示，固態電池是車輛電動化的必經之路。
與傳統的鋰離子電池相比，鋰金屬電池在相同的體積下能容納更多的能量，并且只需很短時間就能充電。
鋰金屬電池使用純金屬形式的鋰，在相同的體積下能容納更多的能量，并且只需很短時間就能充電。
鋰金屬電池使用純金屬形式的鋰，而不是鋰離子電池中使用的鋰化合物。同時，“固態”是指使用固體電極和固體電解質，而不是鋰離子電池中的液體或聚合物凝膠電解質。
電池有三個主要組成部分：陽極、陰極和電解質。電解液（通常是一種化學品）將陽極和陰極分開，并在兩者之間移動電荷流。鋰離子電池在充電時將鋰離子從陰極轉移到陽極。
但是，當陽極由鋰金屬制成時，表面會形成針狀結構，稱為“樹突”。這些結構像樹根一樣生長到電解液中，并刺穿了分離陽極和陰極的屏障，導致電池可能起火。
為了克服這一挑戰，李鑫和他的團隊設計了一種多層電池，在陽極和陰極之間夾上不同的材料，具有不同的穩定性。通過新的結構和材料設計，在樹枝狀物造成損害之前就阻止了它們的生長。
葉璐菡表示，該設備可以在很長的使用壽命內保持其高性能。
Adden Energy的首席執行官菲茨休表示，車輛的完全電動化也是為應對氣候變化所能采取的最有意義的步驟之一。
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