美国XNRGI公司研发新型动力电池 可使电动汽车的续航里程增加280%

2019-07-23 15:13  来源:车东西  浏览:  

据DIGITAL TRENDS报道,近日,位于美国俄勒冈州波特兰市的一家名为XNRGI的公司表示他们有了一种更容易的动力电池制造方案,新的动力电池Powerchip具有更高的能量密度和更快的充电时间。

这款电池可以减少动力电池燃烧爆炸的概率,能够将动力电池的使用寿命提升三至五倍。15分钟内就可以将电池冲到80%,这款电池可以将电动汽车的续航里程增加280%。

一、Powerchip电池可以提升电动汽车的续航里程

Powerchip电池使用硅晶片,该晶片的多孔性质使电池的总表面积增加70倍,每个孔与其邻近的孔都有物理分离,这有助于消除内部短路并能延长电池的使用寿命。

“每个小孔都是一块非常小电池,其中一个小电池坏了之后不会影响其他的电池,这样可以防止过热和爆炸。” XNRGI首席执行官Chris D’Couto介绍。

多孔硅晶使Powerchip电池正极的表面积比锂离子电池多70倍,而且全部使用的是纯锂金属。更多的表面积将会有更多的能量密度,Powerchip电池正极的能量密度约为现有锂离子电池正极的10倍。

之前的动力电池经历反复的充放电之后,它的正极表面上会形成化学物质。这种看起来像钟乳石的物质被称为“树枝晶”,树枝晶会穿破正极和负极之间的物理隔板,导致电池短路,因而充电电池会随着时间的推移而退化。

▲锂离子携带元素形成斑块

锂离子还携带其他元素,这些元素在电池的正极和负极之间的隔板上形成斑块堵塞电池并降低性能。硅晶体表面上加上非导电涂层可以抵抗树枝晶的形成延长电池寿命,锂离子携带的元素也不会黏在表层,不易形成树枝晶或者斑块。

D’Couto认为XNRGI Powerchip电池的使用寿命将比今天的锂离子电池提高三到五倍。

Powerchip电池表面积大于传统锂电池,可以更快的放电和充电,能提升电动汽车的动力,也更方便使用快充。

据D’Couto,Powerchip电池正极可以在15分钟内冲到80%,电动车充电最常见的从10%到90%的充电模式也可以在15分钟内完成。除了快充之外,Powerchip电池的可以使电动汽车的续航里程增加280%,当前400公里续航的电动汽车改用了这款动力电池后续航里程将达到1127公里。

Powerchip电池会比现在的动力电池更轻,汽车制造商可以制造更轻更高效的电动汽车,也可以在电动车内放入更多的电池,在保证汽车重量的同时实现更长的续航里程。

二、硅晶片电池比锂离子电池成本更低

Powerchip电池与传统锂离子电池的构成不同,传统的锂离子电池是在二维导体上使用石墨浆,Powerchip电池则是在三维多孔硅晶片中使用锂金属。

▲硅晶体

XNRGI首席执行官Chris D’Couto说到:“我们采用硅晶片用于电池制造,把半导体行业的东西运用到动力电池制造上,硅晶片可以轻易买到,所以我们并没有在这方面投入资金去研发。”

Powerchip电池是用过时且厚的硅晶片制成,这种硅晶片在全世界都有量产并且售价不高。

成熟的半导体工艺是使用硅晶片制造动力电池的优势,Powerchip电池使用穿孔硅晶片,12英寸(约合30厘米)的硅晶片上有1.6亿多个微孔,晶片的一侧涂有非导电涂层,另一侧涂上导电金属承载电流。

XNRGI首席执行官Chris D’Couto表示:“金属涂层和绝缘涂层技术来自芯片行业,我们在流程方面也没有发明东西。”

Powerchip电池的硅晶片技术在电池的正极一侧,电池充满电的时候正极就像一桶电子,电池放电的时候电子通过电路流到负极。充电的时候,正极再次被注满。

▲硅晶体

有研究机构认为硅制造的电池在充电时会膨胀,长期来看也会减低电池的安全性。XNRGI公司表示,他们的技术让每个微电池在电极之间都有足够的空间,同时可以自行保持足够低的电荷防止电池膨胀的发生。

XNRGI公司表示目前已经研发相关专利技术15年之久,拥有大量与Powerchip电池技术直接相关的专利,他们还申请了很多别的专利,该公司还获得了美国能源部的研究资助。拥有充足的资金和专利保护,XNRGI将引发动力电池革命。

目前,XNRGI正在与各类使用电池的公司合作,这些公司包括小型消费电子产品公司、汽车制造商、电网级公用事业公司。该公司计划在未来两到五年内完成产品的推广和许可协议。

“我们预计在2020年将Powerchip电池用于摩托车、踏板车、无人机和机器人等移动产品,到2022年或者2023年将Powerchip电池用于电动汽车做试验,2024年大规模用于电动汽车。” D’Couto预测。

世界各地的科学家正在研究更好的电池技术,未来快充、远程充电等技术将会改变电动汽车行业。

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
美国新法案提案将为EV、电池等产品制造商提供80亿美元

美国新法案提案将为EV、电池等产品制造商提供80亿美元

据外媒报道,美拜登政府和国会中的民主党人宣称,他们在团结应对气候变化的同时将确保经济仍能提供高薪工作。该政府提出的一项新法案将直接把这种想法付诸实践。当地时间周一,密歇根州民主党参议员Debbie Stabenow和西弗吉尼亚州民主党参议员Joe Manchin提出了《美国能源制造就业法案(American Jobs in Energy Manufacturing Act)》,该法案将为生产减少碳排放产品和技术的公司提供至多30%的税收抵免。
两会前瞻 | 网易丁磊:推动新能源汽车电池标准化

两会前瞻 | 网易丁磊:推动新能源汽车电池标准化

3月3日,全国政协委员、网易公司首席执行官丁磊在今年两会提案中围绕数字文化强国建设和重点民生建言献策,涉及数字文旅高质量发展、数字音乐文化传承、新能源汽车电池标准化等多个方面。
中东局势升温:以色列警告伊朗 美伊重启核协议谈判陷僵局

中东局势升温:以色列警告伊朗 美伊重启核协议谈判陷僵局

伊朗外交部发言人哈蒂布扎德3月1日说,以色列指责伊朗攻击以色列货轮是无中生有。他还说,除非美国尊重已经达成的核协议,否则不可能同美国展开双边谈判。
我国新能源、芯片、5G等产业发展形势如何?——工信部回应热点话题

我国新能源、芯片、5G等产业发展形势如何?——工信部回应热点话题

田玉龙认为,在完善的制造体系、强大的配套能力和巨大的市场潜力有力支撑下,2021年,我国工业经济发展趋势总体向好,但也面临挑战,全球疫情走势、经济形势仍具有不确定性,全球产业链供应链也存在断供、断链风险。
麻省理工学院(MIT)开发了一种利用过氧化物设计太阳能电池板的新方法

麻省理工学院(MIT)开发了一种利用过氧化物设计太阳能电池板的新方法

今天,太阳能电池板通常是由硅制成的,但在未来,它们可以由不同的材料制造,提供更高的效率和更低的制造成本。这些下一代太阳能电池板可以取代硅的材料叫做过氧化物,麻省理工学院的研究人员表示,过氧化物材质可提供低成本、低温制造极薄、轻质、柔性电池的潜力。

推荐阅读

热文

关于我们 | 广告服务 | 联系我们 | 免责声明
京ICP备16023390号-2 Copyright © 能源界 服务台:010-63990880