在这个出门靠手机、开车靠电瓶的时代,锂电池早就是我们生活中离不开的“能量心脏”了。
不过,大家对它的吐槽也不少,冬天一冷,电量飞速往下掉;夏天太热,又担心它会不会“自燃”,甚至坐个飞机都要小心翼翼,生怕充电宝出啥问题。
但就在春节这两天,一则爆炸性的消息从科学界传了出来,锂电池可能要“靠边站”了!
据媒体报道,我国科学家真的搞出了一款“超级电池”,它不仅能在南极一样的-70℃极端低温下正常工作,还能扛住80℃的“烤验”,甚至拿钢针刺穿、用外力撞击都毫发无损。
具体来说,这款“超级电池”是天津大学许运华教授团队联合华南理工大学黄飞教授团队在《自然》杂志上发表的最新成果,他们彻底颠覆了传统电池的材料路线。
以前主流的锂电池正极材料,用的都是钴、镍这类无机矿物,这玩意儿不仅贵,还娇气。
因为这种材料挖矿成本高不说,资源还被国外卡脖子,更重要的是,它们做的电池“身子骨”太脆,一弯就折,一冻就罢工。
而这次中国团队玩起了“有机化学”,用一种新型的导电聚合物材料,通过调控电子和锂离子的“协同传输”,做出了一种全新的有机正极材料。
这就像是给电池里的离子们修了一条“高速公路”,让它们跑得飞快,还能拉更多的货。
结果就是,这款有机软包电池的能量密度直接干到了超过250瓦时/公斤,这个数据已经超过了现在满大街跑的电动车里常用的磷酸铁锂电池。
这意味着以后用这种电池的车,同样重量下,跑得更远!
但光跑得远不算本事,跑得稳、跑得安全才是真功夫。这款电池的“抗冻”能力,简直可以用恐怖来形容。
咱们现在的手机电池,到了零下二三十度的东北,直接就“冻死”关机了,但这款新电池,在-70℃的极寒环境下,依然能正常工作 !
这不禁让人想到,以后去北极科考、攀登珠峰,或者在高空无人机领域,这电池简直就是神器。同时,它还扛得住80℃的高温,从极寒到酷暑,全温域通吃。
更让人心安的是它的安全性,以前总能在新闻上看到电动车碰撞起火的惨剧,大多数是因为电池内部短路导致的热失控。
而这款电池在实验室里接受的是“酷刑”级别的针刺实验,这可是电池安全测试中最难的一关,模拟的是内部短路最极端的情况。
实验结果显示,团队研制的安时(Ah)级别软包电池,在钢针刺穿的一瞬间没有冒烟、没有起火、更没有爆炸,甚至在充放电过程中都不变形。
这安全性,直接把Buff叠满了,无论是暴力弯折、大力拉伸还是外力挤压,电极依旧完好,电池容量也丝毫不减 。
咱们往深了想,这个技术的突破还有更深层的战略意义。
目前主流电池离不开钴和镍,但这两种资源在全球的分布极其不均,咱们国家其实挺缺这个的。
而有机电极材料就不一样了,它的来源更广泛,说白了,甚至可以来自石油化工或者生物质,原料便宜还不受资源地缘限制 。
天津大学许运华教授直言,这项工作突破了电池技术的资源与环境约束,不仅性能能打,还很“绿色”,为未来开发柔性电子、可穿戴设备铺平了道路 。
想象一下,未来的手机可以薄如纸片,随意折叠揣在兜里;未来的电动汽车,无论开到漠河还是吐鲁番,续航永远不打折;未来的储能电站,再也不用担心着火风险。
目前,研究团队已经在快马加鞭推进产业化进程,目标是建设有机软包电池生产线 。
虽然从实验室走向流水线还有一段路,但这无疑给咱们中国在下一代电池技术的全球竞赛中,抢下了一个至关重要的身位。
与其跟在别人后面卷磷酸铁锂、卷三元锂,不如开辟一条全新的赛道,实现“换道超车”。这一次,或许中国科学家真的能够做到!