新固態鋰電池 三分鐘充滿電

    早在二○二一年，我們就曾介紹過當時哈佛大學發表的最新“三文治”固態鋰電池設計，能讓電動汽車在短短十分鐘之內充滿電。今天，哈佛大學科學家為電動車開發的最新型固態鋰金屬電池，有望實現三分鐘內完全充電，並且可持續使用二十年。相關論文發表在最近的

    《自然》雜誌上。

    初創公司Adden Energy宣佈已獲得哈佛大學技術發展辦公室授予的獨家技術許可，用於推進該技術的商業化，其目標是將電池縮小為手掌大小的“軟包電池”，其組件封裝在鋁塗層薄膜中。

    據悉，這款電池使用的是純金屬形式的鋰，而不是目前市場上電動汽車電池所用的鋰離子。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。在實驗室中，該團隊的電池原型實現了充電速度快至三分鐘、並且在生命周期內可循環超過一萬次。研究人員表示，目前，即使是同類中最好的電池也只有二千至三千次充電循環，這項技術可能會“改變遊戲規則”。

    目前，電動汽車包含的鋰離子電池會隨着時間的推移而退化並持續長達七八年，具體取決於它們的使用量——就像智能手機電池一樣。這些鋰離子電池可以更換，但它們可能要花費數千英鎊，這意味着駕駛員通常最好購買全新的電動汽車。但這種新型固態鋰金屬電池可以將電動汽車的使用壽命延長至與汽油和柴油汽車相當的長度——長達二十年——在此期間無需更換電池。

    這款新電池新穎且複雜的設計靈感來自於英式經典三明治，與傳統的鋰離子電池相比，鋰金屬電池在相同體積下儲存的能量要多得多，而充電時間卻比傳統鋰離子電池少得多。正如之前介紹過的，類似三明治的多層結構可防止枝晶結構生成，如果將電池想像成三明治，首先一層是麵包（鋰金屬陽極），然後是生菜（石墨塗層），接下來是一層番茄（第一種電解質）和一層培根（第二種電解質），最後是另一層番茄和最後一塊麵包（陰極）。

    這家創業公司表示，清潔能源儲存技術的快速發展對於應對氣候變化至關重要。據估計，僅全球汽車電氣化一項就可將全球溫室氣體排放量減少百分之十六，而這種“新電池模式”被視為實現這一目標的關鍵。

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