美國新創研發「鋰金屬電池」,讓電動車行駛距離增加 80%!

電池是主宰電動車性能的關鍵,目前用於電動車的電池多為鋰離子電池,但它有易燃、會在低溫凍結等缺點。近期由大眾汽車與比爾蓋茲投資的美國車用電池新創 QuantumScape 宣布,研發出一種新型態的鋰金屬電池,能解決傳統鋰離子電池的缺點。

採用鋰金屬電池的電動車,行駛距離比鋰離子電池的電動車多 80%

目前的鋰離子電池含有液態電解質,而 QuantumScape 的鋰金屬電池採用乾式陶瓷分離器。雖然該電池並非 100% 固態,內含凝膠成分,但它消除了液態電解質的缺點。不同於鋰離子電池,鋰金屬電池不會在低溫凍結,也能抑制電解質樹枝生長(電解質樹枝是降低鋰離子電池效率的元凶)。

根據測試,採用鋰金屬電池的電動車,行駛距離比鋰離子電池的電動車多了 80%。鋰金屬電池的壽命也更長,充放電 800 次後,它們仍保持 80% 以上的容量,遠超過其他電池。另外,鋰金屬電池的充電速度快,只要 15 分鐘就能充電電池容量的 80%。

QuantumScape 沒有透露電解液的成分,但根據《MIG Technology Review》的報導,部分專家認為,該電解液的成分為 LLZO。學界認為 LLZO 是未來固態電池電解液的優良候選材料。

諾貝爾獎得主:鋰金屬電池符合固態電池的性能要求

2019 年諾貝爾獎得主,鋰離子電池共同發明者 Stan Whittingham 表示,研發固態電池最困難的部分,是要同時滿足高能量密度、快速充電、長循環壽命和工作溫度範圍大的要求,而 QuantumScape 的鋰金屬電池符合以上要求,若能量產,將會改變電池產業。

但是 QuantumScape 仍有挑戰要面對。測試的新電池僅為單層,但最終版本的電池將達 100 層,隨著厚度的增加,潛在的障礙與問題也會增加。雖然如此,鋰金屬電池已讓科學家看到鋰電池性能、安全性提升的希望。

參考資料

TechXplore》、《QuantumScape

(本文提供合作夥伴轉載。首圖來源:Pixabay CC Licensed

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