特斯拉公布Q2财报 净利润1.04亿美元

据国外媒体报道，斯坦福大学的科学家发明了一种新的锂基电解质，这可能为下一代纯电动汽车的开发铺平道路。斯坦福大学的研究人员展示了其新的电解质设计可以提高锂金属电池的性能，这是一种很有前途的技术，可以为电动汽车、笔记本电脑和其他设备供电。

(图片来源:斯坦福大学)该研究的共同作者崔屹说:“大多数电动汽车使用的锂离子电池的能量密度正在迅速接近理论极限，因此我们的研究重点是锂金属电池，它比锂离子电池更轻，单位重量和体积提供的能量更多。”锂离子电池广泛用于智能手机、电动汽车和其他产品，它有两个电极，一个含有锂的阴极和一个通常由石墨制成的阳极。当电池使用和充电时，电解质溶液会让锂离子在阳极和阴极之间来回穿梭。与今天的传统锂离子电池相比，锂金属电池每千克可以储存两倍的电量，只需用锂金属代替石墨阳极，就可以储存更多的能量。该研究的另一位合著者Zhenan Bao表示:“对于电动汽车来说，锂金属电池有很大的发展前景，但其重量和体积是一个很大的问题。在运行过程中，锂金属阳极会与液体电解质发生反应，导致阳极表面生长出被称为枝晶的锂微结构，从而导致电池起火和失效。”研究人员花了几十年时间来解决锂金属电池的树枝状问题。

(图片来源:斯坦福大学)该研究的合著者、化学系研究生Zhiao Yu说:“电解液一直是锂金属电池的致命弱点。我们在研究中采用了有机化学，以合理的方式为这种电池设计和构建了一种稳定的新电池电解质。”在这项研究中，研究人员讨论了一种普通的，商业上可用的液体电解质是否可以用来解决稳定性问题。于说:“我们假设在电解质分子中加入氟原子会使电解质更加稳定。氟是锂电池电解液中广泛使用的元素。我们利用它吸引电子的能力创造了一种新的分子，使锂金属阳极在电解质中发挥良好的作用。”结果制备了一种新的合成化合物，简称FDMB，并可实现规模化生产。包说:“电解液设计越来越奇特，有些是有效的，但制造成本高。但是，FDMB分子可以批量生产，而且非常便宜。”斯坦福大学的团队在锂金属电池中测试了这种新的电解质，结果非常好。经过420次充放电循环后，实验电池仍能保持90%的初始电量。在实验室中，普通的锂金属电池在大约30次充放电循环后就会停止工作。研究人员还测量了充放电过程中锂离子在阳极和阴极之间转移的效率，这种特性被称为“库仑效率”。崔说:“如果给1000个锂离子充电，放电后能回收多少个锂离子？理想情况下，当库仑效率达到100%时，可以回收1000个。如果电池要商业化，电池的库仑效率要达到99.9%。在我们的研究中，半电池电芯的库仑效率达到了99.52%，所有电芯的库仑效率达到了99.98%，令人难以置信。”对于可能用于消费电子产品的锂金属电池，斯坦福大学的研究团队还测试了FDMB电解液在无阳极锂金属软包装电池中的应用，该电池已经商业化，阴极将为阳极提供锂。该研究的共同作者、材料科学与工程系的研究生汉森·王(Hansen Wang)说:“我们的想法是在阴极侧只使用锂，以减轻电池的重量。这种无阳极电池可以充放电100次，容量才会下降到80%。虽然比不上同容量的锂离子电池(可以充放电500到1000次)，但仍然是最好的无阳极电池之一。研究结果表明，该电池具有良好的应用前景ly在各种设备中使用，轻便无阳极电池将成为无人机和许多消费电子产品的一个有吸引力的功能。“美国能源部正在资助一个名为Battery500的大型研究小组，以实现锂金属电池，这将使汽车制造商能够制造重量更轻、续航里程更长的电动汽车。这项研究的部分资金也来自这个小组，其中包括斯坦福大学和SLAC国家加速器实验室。Battery500通过改进阳极、电解液和其他电池组件，旨在将锂金属电池的容量提高近2倍，从2016年的180 WHr/kg提高到500 WHr/kg。更高的能量重量比或更高的“比能量”是解决电动车购买者对续航里程焦虑的关键。崔说:“我们在实验室搭建的无阳极电池，比容量达到325 WHr/kg，相当可观。我们的下一步是与Battery500的其他研究人员合作，建立一个接近团队目标的500 WHr/kg电池。“除了更长的循环寿命和更好的稳定性，FDMB电解液也比传统电解液更不易燃。据国外媒体报道，斯坦福大学的科学家发明了一种新的锂基电解质，这可能为下一代纯电动汽车的开发铺平道路。斯坦福大学的研究人员展示了其新的电解质设计可以提高锂金属电池的性能，这是一种很有前途的技术，可以为电动汽车、笔记本电脑和其他设备供电。

(图片来源:斯坦福大学)该研究的共同作者崔屹说:“大多数电动汽车使用的锂离子电池的能量密度正在迅速接近理论极限，因此我们的研究重点是锂金属电池，它比锂离子电池更轻，单位重量和体积提供的能量更多。”锂离子电池广泛用于智能手机、电动汽车和其他产品，它有两个电极，一个含有锂的阴极和一个通常由石墨制成的阳极。当电池使用和充电时，电解质溶液会让锂离子在阳极和阴极之间来回穿梭。与今天的传统锂离子电池相比，锂金属电池每千克可以储存两倍的电量，只需用锂金属代替石墨阳极，就可以储存更多的能量。该研究的另一位合著者Zhenan Bao表示:“对于电动汽车来说，锂金属电池有很大的发展前景，但其重量和体积是一个很大的问题。在运行过程中，锂金属阳极会与液体电解质发生反应，导致阳极表面生长出被称为枝晶的锂微结构，从而导致电池起火和失效。”研究人员花了几十年时间来解决锂金属电池的树枝状问题。

(图片来源:斯坦福大学)该研究的合著者、化学系研究生Zhiao Yu说:“电解液一直是锂金属电池的致命弱点。我们在研究中采用了有机化学，以合理的方式为这种电池设计和构建了一种稳定的新电池电解质。”在这项研究中，研究人员讨论了一种普通的，商业上可用的液体电解质是否可以用来解决稳定性问题。于说:“我们假设在电解质分子中加入氟原子会使电解质更加稳定。氟是锂电池电解液中广泛使用的元素。我们利用它吸引电子的能力创造了一种新的分子，使锂金属阳极在电解质中发挥良好的作用。”结果制备了一种新的合成化合物，简称FDMB，并可实现规模化生产。包说:“电解液设计越来越奇特，有些是有效的，但制造成本高。但是，FDMB分子可以批量生产，而且非常便宜。”斯坦福大学的团队在锂金属电池中测试了这种新的电解质，结果非常好。经过420次充放电循环后，实验电池仍能保持90%的初始电量。在实验室中，普通的锂金属电池在大约30次充放电循环后就会停止工作。研究人员还测量了充放电过程中锂离子在阳极和阴极之间转移的效率，这种特性被称为“库仑效率”。崔说:“如果给1000个锂离子充电，可以回收多少个锂离子……出院后？理想情况下，当库仑效率达到100%时，可以回收1000个。如果电池要商业化，电池的库仑效率要达到99.9%。在我们的研究中，半个电芯的库仑效率达到了99.52%，所有电芯的库仑效率达到了99.98%，简直不可思议。“对于可能用于消费电子产品的锂金属电池，斯坦福大学的研究团队还测试了FDMB电解液在无阳极锂金属软包装电池中的应用，该电池已经商业化，阴极将为阳极提供锂。该研究的共同作者、材料科学与工程系的研究生汉森·王(Hansen Wang)说:“我们的想法是在阴极侧只使用锂，以减轻电池的重量。这种无阳极电池可以充放电100次，容量才会下降到80%。虽然比不上同容量的锂离子电池(可以充放电500到1000次)，但仍然是最好的无阳极电池之一。研究结果表明，这种电池可以广泛应用于各种设备中，轻型和无阳极电池将成为无人机和许多消费电子产品的一个有吸引力的功能。“美国能源部正在资助一个名为Battery500的大型研究小组，以实现锂金属电池，这将使汽车制造商能够制造重量更轻、续航里程更长的电动汽车。这项研究的部分资金也来自这个小组，其中包括斯坦福大学和SLAC国家加速器实验室。Battery500通过改进阳极、电解液和其他电池组件，旨在将锂金属电池的容量提高近2倍，从2016年的180 WHr/kg提高到500 WHr/kg。更高的能量重量比或更高的“比能量”是解决电动车购买者对续航里程焦虑的关键。崔说:“我们在实验室搭建的无阳极电池，比容量达到325 WHr/kg，相当可观。我们的下一步是与Battery500的其他研究人员合作，建立一个接近团队目标的500 WHr/kg电池。“除了更长的循环寿命和更好的稳定性，FDMB电解液也比传统电解液更不易燃。

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