斯坦福大学预计将使用新的蜂窝电池，价值25,000美元，搭载300英里EV电池

斯坦福大学工程学院的一个研究小组刚刚提出了如何稳定锂离子电池中锂的方法，这可能有助于将典型的EV降低到主流负担能力的水平。该团队正在寻找25,000美元的价格点，用于300英里的EV电池续航里程，与40 mpg的汽油车相比具有竞争力。

扩大电动汽车电池续航里程的梦想通常带有高昂的价格标签（例如，在这里和这里），因此，特别是考虑到前能源部长史蒂文·朱（Steven Chu）是成员，扩大续航里程实际上可以降低成本的想法尤为重要。 Standford研究团队的成员。

蜂窝状（修剪）的ril鱼。

我们喜欢树枝状词，因为它听起来像是《星际迷航》廉价季节中那些邪恶的外星生物之一（哦，等等，它们都是廉价季节），但在现实生活中，树枝状晶体确实是邪恶的，至少对于锂离子电池而言。

我们的姊妹网站Gas2.org在Chu出任能源部长之前绕道而行，早在2008年就注意到他对解决枝晶问题的兴趣。

现在，Chu回到斯坦福工程学院的原职，他与研究团队负责人崔毅和主要作者郑光远一起加入了昨天在《自然纳米技术》在线发表的一篇论文中，题为“互连的空心碳纳米球用于稳定的锂金属阳极”。在枝晶问题上归零。

树突指的是随着时间的推移，锂离子电池可能长出的那些长满苔藓的纤维。它们与效率降低以及安全风险相关。我们在劳伦斯伯克利实验室的朋友提供了很好的总结（为清晰起见添加了中断）：

在几个电池充电/放电循环的过程中，尤其是当电池快速循环时，称为“树枝状”的锂细微纤维会从锂电极的表面发芽，像野葛一样散布在整个电解液中，直至到达另一个电极。

流过这些树枝状晶体的电流会使电池短路，导致电池迅速过热，并在某些情况下着火。

野葛指的是那颗吞没了美国东南部的杂草藤。

对于刚接触该主题的人来说，锂离子电池有两个电极，一个阳极和一个阴极。电池放电时，电子通过称为电解质的溶液（或固体）从阳极移动到阴极。

锂离子电池中的锂位于电解质中，而不是阳极或阴极中。典型的锂离子电池具有由石墨或硅制成的阳极。锂将是更有效的选择，但这就是枝晶问题出现的地方。

锂在充电过程中会膨胀，其膨胀程度远大于硅或石墨。留下不平坦的表面。从电解液中吸引到阳极的锂离子会通过凹坑和裂缝逸出。结果是苔藓生长，又名树突状。

枝晶并不是唯一的问题。如斯坦福大学所述，扩大锂离子电动汽车的电池范围还取决于改善锂阳极与电解质之间化学反应的管理，以防止阳极“耗尽”电解质。

第三个相关问题涉及管理由锂阳极和电解质之间的相互作用产生的热量。

斯坦福大学的解决方案是在锂阳极上层叠的互锁碳纳米球的“蜂窝”。厚度为20纳米时，您需要5,000层这种纳米梳子才能与头发的宽度相等，但这似乎已经完成了工作。

蜂窝状结构具有足够的柔韧性，可以在充电时膨胀以及在放电时收缩而稳定阳极表面。

斯坦福大学认为，到目前为止，结果令人鼓舞。在测试中，新的锂阳极在150个充电/放电循环过程中达到了99％的效率。

99％的p值很重要，因为适销对路的电池需要在多个充电周期内达到99.9％的效率（对于那些在家得分的人来说，这是库仑效率）。锂阳极的早期尝试已经很快消失，在开始时就达到了99.6％的最高水平，而仅仅经过100次循环，效率就下降到50％。

在电池方面，p的99.6％明显低于所需的99.9％。同样，斯坦福大学在150个周期内达到了99％的成绩令人印象深刻，与商业可行性相距甚远，但确实没有达到理想的99.9％。

Standford的下一步包括修补电解质，也许尝试一些新的电解质。

在Twitter和Google+上关注我。