斯坦福开发低成本电池修复技术,可恢复30%已损失容量
斯坦福开发低成本电池修复技术,可恢复30%已损失容量
斯坦福大学最近公布了一项令人振奋的研究成果,他们开发出一种新技术,可以通过特定的充电协议重新激活电池内孤立的锂,从而恢复高达30%的电池已损失容量。这项突破性技术不仅有望大幅延长电池寿命,还能有效缓解电池性能退化带来的困扰。
简单“休息”就能恢复电池性能
这项研究发表在权威期刊《Nature》上,由斯坦福大学材料科学与工程系的团队完成。研究发现,只需让电池完全放电并静置几小时,就能恢复电池容量并提升整体性能。
具体操作分为两个步骤:首先是将电池完全放电。放电会从阳极剥离所有金属锂,剩下的只是被固体电解质界面(SEI)包围的不活跃的孤立锂碎片(死锂)。接着让电池静置。研究发现,如果电池在放电状态下静置1小时,SEI基质周围的死锂就会溶解掉。重新连接到阳极会使失效的锂重新焕发活力,使电池能产生更多电量并延长其循环寿命。
低成本、易实现的突破性技术
这项技术最引人注目的是其简单性和低成本。斯坦福大学能源与工程系教授崔屹表示,这些改进只需重新编程电池管理软件即可实现,无需额外成本或对设备、材料或生产流程进行任何更改。
典型的电动汽车约有4000个电池,排列在由电池管理系统控制的模块中。电池管理系统是监视和控制电池性能的“电子大脑”。现有的管理系统可编程实现单个模块完全放电,使其剩余容量为零。因此,这种方法不需要昂贵的新制造技术或材料。
商业化前景广阔
这项技术的突破性意义在于,它为锂金属电池的商业化应用铺平了道路。锂金属电池具有巨大的潜力,其能量密度是传统锂离子电池的两倍,这意味着电动汽车的续航里程可以翻倍。然而,锂金属电池存在一个致命缺陷:在相对较少的充放电周期后,电池容量会迅速下降。斯坦福大学的这项研究有望解决这一关键问题。
崔屹教授表示:“我们的研究结果可以为电动汽车制造商提供有关如何使锂金属技术适应实际驾驶条件的实用见解。这有助于推动锂金属电池走向广泛的商业应用。”
专家评价
作为这项研究的资深作者,崔屹教授对这项技术充满信心。他认为,这项研究的结果可以为电动汽车制造商提供有关如何使锂金属技术适应实际驾驶条件的实用见解。同时,这项研究也有助于指导未来的研究,从而推动锂金属电池走向广泛的商业应用。
这项技术的发现,不仅展示了其在电池修复领域的革命性突破,也体现了科学研究在解决实际问题中的重要作用。随着进一步的研究和应用,我们有理由相信,这项技术将为未来的电池技术带来深远的影响。