Novas baterias fazem com que os carros elétricos não fiquem mais no ninho no inverno
Veículos elétricos com todas as -baterias climáticas serão apresentados nos Jogos Olímpicos de Inverno de Pequim. O desempenho e a longevidade desta nova bateria foram totalmente verificados em testes de frota de campo realizados em regiões frias severas por três anos.
"The problem of low temperature resistance of lithium-ion batteries has been solved." This battery technology comes from Wang Chaoyang, an academician of the National Academy of Inventors. He is a technical scientist for power lithium-ion batteries, energy storage and fuel-powered lithium batteries. On November 6, Wang Chaoyang pointed out at the Tencent WE Conference that energy storage technology is a key core technology to achieve the "dual carbon" goal and energy revolution, and has great strategic significance.
Acadêmico da Academia Nacional de Inventores, Wang Chaoyang, cientista técnico de baterias de íon de lítio-, armazenamento de energia e baterias de lítio de energia de combustível.
Foto cortesia da Tencent WE Conference
As baterias estão por toda parte, e as novas tecnologias de baterias muitas vezes se tornam a chave para o surgimento de novas indústrias. No entanto, em 200 anos, a estrutura da bateria não mudou muito. Consiste em três materiais: um material de eletrodo negativo, um material de eletrodo positivo e um eletrólito que separa os dois. Esta estrutura forma naturalmente duas interfaces: uma existe entre o material do cátodo e o eletrólito, e a outra está entre o material do ânodo e o eletrólito. Existe uma diferença de potencial entre as duas interfaces, que dá a tensão da bateria.
"Whether we are using the battery or not, the reaction interface in the battery has been working diligently and actively." Wang Chaoyang said, this is also the root cause of the battery's safety hazards and aging.
As baterias de-íon de lítio têm muito medo do frio e os veículos elétricos podem ficar parados no inverno: o alcance de cruzeiro é reduzido e é difícil carregar.
O próprio material da bateria não pode satisfazer tanto a atividade de alta temperatura de baixa temperatura quanto a estabilidade de alta temperatura. Os engenheiros precisam adicionar um sistema de gerenciamento térmico à bateria para garantir a segurança da bateria. Como resultado, serão adicionados peso, volume e custo de bateria adicionais.
Existe algum tipo de bateria que pode desligar a interface de reação quando não está funcionando para melhorar a segurança; quando está funcionando, aumenta a interface e aumenta a intensidade para dar a alta potência necessária?
Wang Chaoyang's team has been looking for and exploring such batteries with tunable interfaces.
Eles criaram uma bateria totalmente-climática, publicada na revista Nature. Sem aumentar a inflamabilidade do eletrólito ou alterar a estabilidade térmica do material do eletrodo, eles implantaram uma folha de níquel de 10-mícrons dentro da bateria como elemento de aquecimento. Usando a energia que vem com a bateria, mais um interruptor, a atividade da bateria pode ser ajustada à vontade. Mesmo que a bateria esteja congelada em um ambiente de 30 graus negativos, leva apenas 30 segundos para se aquecer acima de zero e funcionar normalmente.
Essa tecnologia foi adotada pelos Jogos Olímpicos de Inverno de Pequim 2022 e se tornou uma das principais tecnologias para a condução de veículos elétricos olímpicos.
Add a piece of nickel foil, sounds like a pretty easy way. Wang Chaoyang told the Science and Technology Daily reporter that there is a tortuous exploration process behind it. The team has tried various methods and various materials: some have poor safety, some have low energy conversion efficiency, and some are very beautiful in the laboratory, but they still cannot be industrialized..." After 20 years For many years, my own feeling is that simplicity is beauty. Scientific discoveries with real practical value are ultimately the ultimate simplicity." Wang Chaoyang said with emotion, "Innovation requires persistence and perseverance. For so many years, our team has been tracking batteries and energy storage. The problem."
Based on the principle of thermal regulation, the team also invented a 10-minute fast-charging battery. Wang Chaoyang believes that the application and promotion of 10-minute fast-charging batteries is an important milestone in the development of electric vehicles—quick energy replenishment can free electric vehicle owners from mileage anxiety.
Wang Chaoyang's dream is to take a flying car to work before retiring. He pointed out that the biggest technical problem in flying cars is the battery. The requirements for the battery of a flying car are quite high, and it must quickly replenish the battery immediately after each landing. "Our experiments so far have demonstrated the feasibility and economy of a 10-minute fast-charging battery for flying cars."
In fact, fast battery charging and high energy density are both major scientific problems. Wang Chaoyang believes that the real solution should be peer-reviewed, published in a scientific journal, and verified by a third party to be repeatable, and then the market will provide a mass production method. "This is reliable." He emphasized that batteries and energy storage are one of the most important basic technologies in the new energy era and smart society, and will usher in huge innovation opportunities in the next decade.
