电池技术最近的两项突破有望为更快充电、更持久和更高容量的电池铺平道路,这是将电动汽车进一步推向主流的重要关键。虽然第一个创新在本质上是相当概念性和实验性的,但第二个创新更接近于现实。在这两种情况下,这些进展都有可能推动电动汽车的电池技术超越目前的锂离子电池现状,并可能使电动摩托车成为理想的替代选择。

阿德莱德大学的研究人员发表了一项证明超吸放概念的研究。虽然它可能听起来像赏金纸巾的标签线商业,但超吸附原实际上是量子物理学的概念,如果成功利用,则构成量子电池的基础。Quantum电池的主要优点是,随着它们变得更大,它们能够更快地充电。通常,一个人会期望电池越大,电量需要越长,但如果量子电池变成现实,则效果将类似于较大的燃料箱,比较小的燃料箱更少填充。

《新阿特拉斯》杂志引用了这篇论文的主要作者詹姆斯·夸奇博士的解释:“超吸收是一种量子集体效应,分子状态之间的跃迁相互干扰。各种各样的波(光波、声波、水波)都会产生相干干涉,当不同的波加在一起产生的效果大于其中任何一种波的效果时,相干干涉就会发生。更重要的是,这使得结合后的分子比单独作用时更有效地吸收光线。”

为了证明这一概念,研究人员使用封闭光吸收分子染料的微腔来模拟基本上是微小的量子电池。根据该研究的摘要,超快光谱光谱用于观察FemtoSecond分辨率的实验,这是一秒钟,以在用激光照射时测量充电率和存储容量。结果是随着分子的数量增加,充电时间减少,证明了概念。

通过这一步骤,希望是量子电池将彻底改变储能,并以我们收集和消耗电力的方式开辟新的途径。

在发展频谱的另一端和世界本身的另一边,密歇根大学的研究人员正在努力存储当前锂离子产品的五次能量的锂 - 硫磺电池技术,同时克服锂 - 硫的充电循环限制倾向于。

岩石蝎子电池屏障。信誉:艾哈迈德·埃尔德,科托夫实验室

Lithum-sulfur电池的障碍。信誉:艾哈迈德·埃尔德,科托夫实验室

两个问题可以防止锂 - 硫磺电池持续超过十个周期,研究团队认为他们的创新将解决这两种。首先是在其中一个电极上形成“树突”,或尖锐的生长,第二是将多硫化物流入锂的流动。这两种现象都显着降低了电池的循环寿命。

为了解决这些问题,研究人员使用设计和布置的芳纶纳米纤维如细胞膜。膜本身可以防止树突的形成,但是仔细的通道工程到膜中,以及电荷,电荷,仍然允许带正电荷的锂离子通过。

当使用高充电速率时,芳族聚酰胺微纤维的高热弹性也提供了一种安全性,这产生了更多的热量。研究人员还声称,芳族纤维的采购可以来自丢弃的身体护甲,与锂离子电池所需的钴相比,硫磺的丰度,使得该版本的锂 - 硫电池更加环保。

根据本文的最终结果是电池的能力能够持续1000个循环而不是10次,并且容量比锂离子高五倍。

在众多可行的解决方案中,这只是电池技术的两个潜在进步。正是这样的研究将使未来的车辆行驶得更远、加油更快,并有可能让摩托车设计师达到目前燃料燃烧器的性能水平。

来源:newatlas.com,phys.org

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