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解密!丰田在锂电池领域的“重大突破”是什么?

发布于:2024-05-27 编辑:匿名 来源:网络

近期,丰田在电动汽车领域动作频频。

先是转变做法进军纯电动汽车,随后又在公司内部组建了电动“四人帮”。

11月24日,宣布在锂离子电池领域取得重大突破。

“突破”成为纯电动汽车生力军,必须推动产业进步。

作为非电化学领域的作者,我将用非技术术语向大家解释这个“重大突破”。

丰田做了什么? 简单来说,丰田发明了一种观察方法,可以让人们在充放电过程中实时观察电解液中锂离子的运动情况。

这堪称突破,因为此前,人们无法看到锂离子在电解液中的运动,只能猜测和演示。

从看不到到能看到,相当于打开了一个黑匣子,有机会了解里面的机制。

丰田想要解决什么问题? 话虽如此,为什么我们一定要在这个区域看到锂离子的运动呢?因为在充放电过程中会出现一种叫做“锂离子偏离”的现象。

这种偏差会导致电池的实际可用容量变小。

这样,为了提高锂电池的性能,人们非常希望尽可能减少这种偏移的发生。

此时,我们迫切希望了解锂离子在离开电极、穿过电解质、到达另一极后的整个过程中的运动模式。

这个问题是如何解决的呢? 一旦知道问题是什么,就必须想出解决办法。

对于这个问题,丰田的做法很简单:(1)利用同步加速器辐射产生的高强度X射线(是普通X射线的10亿倍),可以实现每像素0.65微米的高分辨率和高速成像。

每帧的毫秒测量; (2)用重金属元素置换电解液中的含磷离子。

X射线很难穿透重金属元素。

这样,当锂离子与其结合时,可以通过观察重金属元素的运动来了解锂离子的运动。

通俗地讲,丰田用了一个超大的放大镜,突出显示锂离子,以控制锂离子的偏差。

这个方法有什么用呢? 丰田并没有直接在锂离子技术上取得新的突破,但它提供了一种可以在未来提高锂离子性能的研究方法。

这就像人类想要征服癌症一样。

他们必须了解致癌机制并找到致癌基因。

解密!丰田在锂电池领域的“重大突破”是什么?

丰田已经找到了一种可以直接观察基因的方法,但距离攻克癌症还有很长的路要走,还有大量的研究工作要做。

,距离真正的商业应用还需要一段时间。

通过这种方法,研究人员将能够观察正负极、隔膜、电解液等材料和结构的差异引起的锂离子的运动,以比较新材料、工艺和方法是否可以提高性能锂电池;同时,还有利于分析电池性能退化的机理,进行有针对性的研发,以提高车辆行驶里程、电池寿命等电池性能和耐用性。

据称,应用这种方法有望使电动汽车的续航里程提高10%-15%,同时还具有更好的充电性能。

解密!丰田在锂电池领域的“重大突破”是什么?

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