新发现可能会扫清电动汽车固态电池的主要障碍

可能我们中的很多人不得不承认，五年或十年前，我们都在预测电动汽车的厄运，而不是它们的成功。然而，我们已进入21世纪的第三个十年，几乎置身其中，电动汽车的前景更加光明。

你必须考虑到电动汽车正在慢慢崛起，尽管几年前一些未解决的问题曾让人们望而却步。范围焦虑仍然存在，充电时间相当长且不方便，但如今似乎很少有人那么关心。因此，想象一下，如果将这两件事以及其他类似的事情从等式中剔除，会发生什么。

增加续航里程和减少充电时间的一种方法是使用固态电池而不是锂离子电池。公司知道这一点，这就是为什么其中一些公司目前正在参与旨在发展此类技术的研究。

不过，早期的固态电池并不完美。他们必须克服的一件事是耐用性。因为它们是由固体材料制成的，所以它们很容易发生机械变化——例如，每当锂离子通过时，电池的电极就会膨胀和收缩，从而导致体积和化学性质发生变化。

解决这个问题可能会使固态电池在电动汽车中的应用更具吸引力，​​横滨国立大学的一个团队认为他们可能找到了答案。在矢部内直昭教授的带领下，该团队表示，他们可能已经发现了一种新型正极材料，这种材料可以为稳定性创造奇迹。

这种材料在化学上被称为Li8/7Ti2/7V4/7O2。通俗点说就是钛酸锂和二氧化钒锂的结合体，球磨成纳米尺寸。当以这种配置进行测试时，该材料证明它可以允许大量离子通过它而不会显着改变体积。

根据研究人员的说法，这是可能的，因为在以这种方式制成的电极中，锂离子的去除会留下自由体积，而自由体积会立即被钒离子填充。Yabuuchi在新南威尔士大学引用的一份声明中说：“当收缩和膨胀达到很好的平衡时，电池在充电或放电时会保持尺寸稳定性。”

对这种材料的研究仍处于起步阶段，但早期研究结果已发表在《自然》杂志上。测试表明，用这种材料制成的电池容量可以达到300mA.h/g，并且在400次充放电循环中没有出现退化。

该团队希望在不远的将来可以为固态电池开发出一种“真正尺寸不变的材料”。这反过来又可以使它们不仅在充电速度和预期寿命方面更加可靠，而且生产和拥有的成本也大大降低。

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