來自加拿大達爾豪斯大學的專家可能已經找出了一種方法,可以製造一種能夠行駛達五百萬英里的電池,這一突破具有潛力徹底改變電動車的命運。這項技術的關鍵在於電池中結晶電極的結構,可能會對電動車行業產生革命性的影響。

為探索這一技術,研究團隊與位於薩斯喀徹溫大學的研究人員合作,利用該團隊的加拿大光源設施對這種獨特電池進行研究。這是一種同步加速器,能夠通過加速粒子產生超亮光源,提供原子層面的詳細 X 光圖像。

專家們對這種新型鋰離子電池材料進行了仔細研究。單晶電極在六年內重複充放電超過兩萬次後,容量才降低到 80%。這是性能下降的關鍵指標,而常規電池通常更早達到此標準。研究人員還比較了一個"普通"鋰電池,不同於新型材料,該普通鋰電池在 2400 次充放電循環後容量也降至 80%。

達爾豪斯大學的博士生和 CLS 資深科學家 Toby Bond 解釋道:"借助同步加速器進行這種測量的好處是,我們可以在不拆解電池的情況下,從微觀層面上觀察其結構。"

大多數電池電極是由極小的粒子組成,通常是石墨,用於負極,這些粒子又由更小的晶體組成,就像是雪球中的雪花。然而,這項新設計更像是一個大冰塊,能夠更好地耐受充放電循環。

在測試中,CLS 顯示常規電池電極在使用過程中出現開裂和劣化,而這種新型晶體電池卻幾乎沒有明顯的磨損跡象。如果這些電池能夠如此長久的超越電動車的使用壽命,並且內部保持良好狀態,那麼它們成為其它應用的理想候選者,如用於儲存間歇性風能和太陽能。

由於由不同材料製成的獨特電池元件正逐步進入人們的視野,其中包括牛毛和矽等材料。像 Panasonic 這樣的巨頭企業正在投資下一代技術。單晶電極能夠為電動車電池提供無與倫比的長壽命,從而不再成為清潔交通方式的“限制因素”。

電動車每年可以避免數千磅的空氣污染,當與燃燒化石燃料的汽車相比。煙霧與兒童哮喘和其他健康問題有著密切的聯繫。去年,電動車與插電混合動力車的銷量創下了全球紀錄,增長 25% 至超過 1700 萬輛。

"我們確實需要這些車輛盡可能長久的使用,因為使用時間越長,碳足跡的改善效果越好,"Toby Bond 說道。