新研发：电动车新型锂电池成功实现高达十万次的循环寿命

 

为了实现《巴黎协定》的脱碳目标，各国都雄心勃勃地加入了电动汽车普及的行列，但是随着锂价格的日益飙升，电动汽车的价格是水涨船高。

这为电动汽车的普及造成了困难，尤其是在一些落后的发展中国家，电动汽车的普及可以说寸步难行。但是电气化时代已经开启，没有更好的选择了。

因此，一些国家把目光瞄向了另一种价格更亲民的电动车。如印度，自从2015年签订了《巴黎协定》后，印度政府于2017年宣布了一项举世震惊的决定：2030年，印度的电动汽车普及率达到100%。

四年过去了，印度的电动汽车行业举步维艰，民调显示愿意购买或者有能力购买电动汽车的人比率非常之低！根据彭博社最近的报道，印度打算普及电动三轮车，用以实现脱碳计划。

不止印度，甚至一些发达国家也开始宣传推广价格更便宜的电动自行车或者电动摩托车（以下简称电动车），这在我们国家，俗称电瓶车。

应该没有人不认识电动车，市内通勤上下班很方便，尤其是送外卖。电动车的动力电池一般包含锂电池和铅酸电池，前者能量密度高价格也高，后者能量密度低价格便宜。

电动车的电池有个特点，那就是电池不耐用，一般情况下使用1~3年后就得考虑换电池（这是根据查询的资料写的，可能有出入，欢迎指正），尤其是对于使用频率高的电动车来说，电池寿命短是个头疼的问题。

MAHLE Powertrain和Allotrope Energy最近推出了一项新的电池技术，主要针对电动车电池而设计的，该技术可提供超快速充电和良好的功率密度。

其中超快速充电可以在 90 秒内以 20 kW 的功率充电，最重要的是，这种电池的循环寿命长达十万次！

他们怎么做到的？

这种独特的电池称为锂碳电池，超级电容器和锂离子混合，它结合了超级电容器和传统锂离子电池的优点。

了解过的人都知道超级电容器的充电速度快到可以用秒来计算，而它的循环寿命可以高达百万次，但是它最致命的弱点是能量密度特别低（约10Wh/kg），这也是它无法给车辆提供动力来源的最根本原因。

但是无论是学术界还是工业界都认为它用作车辆动力来源非常有潜力，因此在极力地提高它的能量密度。

现在，比较常见的是很多初创公司将它与锂离子电池结合使用，发挥了它快速充放电的优势，回收再生制动的能量，从而优化锂离子电池的性能和寿命。

如著名的超级电容器研发公司Nawa Technologies将超级电容器材料制成车身面板，与锂离子电池结合，减轻了车辆重量的同时提高了电动汽车的续航里程。

而最近推出的这个锂碳电池并非与锂离子电池结合，而是直接用超级电容器作为电池的正极，与电池型负极一起组成，中间由有机电解质隔开。

这种电池的能量密度不会很高，约为60 Wh/kg，与铅酸电池的能量密度大体相当，所以定位是用于电动车，主要是利用其高达十万次循环寿命的优势代替目前寿命比较短的电动车电池。

这种电池稳定性很好，不受传统锂电池所经历的热降解效应的影响，即使在高温下，也能进行大电流传输和快速充电，因而无需外部冷却或复杂的电池管理系统。

这种电池用于城市的电动车快餐配送服务，一次超快速充电可行驶25公里。

电动车在我们国家已经流行了很多年了，最近在很多发达国家都有推出的消息，是为了帮助实现脱碳计划。

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作者为中国科学院博士，美国藤校研究员，科学技术控，接触一线科技研发，乐于分享，欢迎关注科技酷探。