南京理工大學研發(fā)鋰電池充電40分續(xù)航150公里
2015年12月21日 9:32 4431次瀏覽 來源: 新華網(wǎng) 分類: 鋰
南京市民丁先生最近想買車,一開始他對電動汽車很感興趣,但看了一天就放棄了這個念頭。“問了幾家4S店,都說充滿一次電要兩三個小時,我經(jīng)常在外面跑,等不了那么久。”丁先生的問題其實并不是個案。不過,這個一直困擾動力車電池充電的瓶頸問題已經(jīng)有了解決方案。中科院上海硅酸鹽研究所的科研人員成功研制出一種石墨烯“超強電池”,可讓電動汽車實現(xiàn)“秒充”:充電7秒鐘續(xù)航35公里。12月18日,這一研究成果在世界頂級學術期刊《科學》雜志上發(fā)表。
【現(xiàn)狀】
充一次電要兩個多小時
開電動汽車的體驗到底如何?記者曾經(jīng)搭乘過一輛純電動出租車,駕駛員表示,純電動汽車開起來其實挺舒服的,速度跟燒油的車差不多,他開的車充一次電可以跑300公里,就是充電比較耗時,充滿一次需要兩個多小時。
“跟我的實際體驗差不多,我的車也是純電動的,已經(jīng)開了3年了,電池續(xù)航時長沒那么長了,充滿一次電能開200多公里,但是充電時間反而變長了。”南京某汽車品牌4S店的負責人現(xiàn)身說法,電動汽車用作上下班的代步工具完全沒問題,但如果要開長途或自駕游,電池肯定不夠用。
該負責人坦言,確實有不少顧客因為上述原因放棄買電動汽車,不過更重要的原因是充電設施缺乏。
【突破】
充電7秒可續(xù)航35公里
前天,世界頂級學術期刊《科學》發(fā)表了一項科研成果,中科院上海硅酸鹽研究所與北京大學、美國賓夕法尼亞大學合作,成功研制出一種高性能超級電容器電極材料,可用作電動汽車的“超強電池”:充電只需7秒鐘,便可續(xù)航35公里。
昨天,記者在上海硅酸鹽研究所的官網(wǎng)上查詢到對這一成果的權威描述:研究團隊設計合成了一種氮摻雜的有序介孔石墨烯,具有極佳的電化學儲能特性,能快速充、放電。
據(jù)了解,這種新型石墨烯超級電容器體積輕巧、不易燃也不易爆,可采用低成本制備,實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn),可廣泛應用于現(xiàn)有電動汽車、城市公交、大功率輸出設備、綠色能源蓄能等領域。
【相關】
南京團隊研制也有成果
記者了解到,南京理工大學自動化學院胡文斌副教授帶領的團隊,將純電動大巴車鋰電池的充電時間從三四個小時縮短到了40分鐘,充滿一次電可以跑150公里。
“鋰電池實際上也可以快充的,現(xiàn)在電動汽車用的電池充電慢不是電池的問題,而是因為充電樁功率不夠大、電池能源管理系統(tǒng)跟不上等原因。”胡文斌說,他們的鋰電池不僅自帶散熱系統(tǒng),而且搭配的智能電池能量管理系統(tǒng)可以監(jiān)控每一節(jié)電池的溫度、電量。
胡文斌解釋,電動汽車的電池組是由幾百節(jié)電池串聯(lián)起來的,如果快充的話,會造成有的電池先充滿,有的電池還沒充滿,如果這樣拿去用性能會大打折扣。他們研發(fā)的智能電池能量管理系統(tǒng)可以解決這個問題。
科 普
“超級電池”是什么做的?從石墨上“粘”出來的“黑金”
據(jù)悉,石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,被稱為“黑金”,是“新材料之王”??茖W家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”。它的誕生非常有趣,是被英國曼徹斯特大學的兩位科學家用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出來的。
胡文斌表示,上海硅酸鹽所這項研究的開創(chuàng)性就在于把石墨烯的構架運用到超級電容器上了,因為石墨烯的表面積非常大,1克重的石墨烯展開后面積可以達到2630平方米。同樣,如果鋰電池也用石墨烯的架構,充電速度和容量也會大幅度增加。
電動自行車能用“超級電池”嗎?
成本不低,暫時不大可能
胡文斌認為,石墨烯超強電容器未來會運用到我們身邊,而且不會太久。不過,這種超級電容器目前成本依然不低,距離規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還有差距,而且不大可能用于電動自行車。
鏈 接
石墨烯還可以用在哪?
1. 石墨烯是目前已知材料中最薄的一種,也是人類已知強度最高的物質。因此,它可以用來開發(fā)制造出紙片般薄的超輕型飛機材料和超堅韌的防彈衣,甚至能讓科學家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現(xiàn)實。
2.智能手機長時間使用,手機就會發(fā)燙。石墨烯材料有極好的導熱性,如果應用到手機上,可以解決這個問題。(黃昆)
責任編輯:周大偉
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