中国科学家研制出高性能超长寿命锌离子水电池

中国科学家研制出高性能超长寿命锌离子水电池一个研究小组利用弱磁场和一种新型VS2材料开发出了一种先进的锌离子水电池，该电池的循环寿命更长。这一突破解决了锌枝晶生长和阴极材料限制的难题。资料来源：毛云杰锌离子水电池是锂离子电池的一种低成本、安全的替代品，具有很高的理论容量。然而，阴极材料有限的电化学性能和阳极上锌枝晶的生长降低了锌离子水电池的能量密度和循环寿命。要开发出更好的水性锌离子电池，设计高能量密度的阴极和抑制锌枝晶的生长非常重要。Zn-VS2AZIB的示意图和电化学性能。(b)富空位Zn-VS2AZIB的超长循环性能。(c)与其他阴极相比，富空位VS2的Ragone图。(d)由Zn-VS2电池供电的LED灯的光学照片。资料来源：毛云杰在这项研究中，研究小组克服了现有阴极材料的局限性和锌枝晶的生长问题。他们采用一步水热法和原位电化学缺陷工程来制造VS2材料。这种材料具有丰富的缺陷，能有效减少锌离子与VS2之间的静电作用。它允许Zn2+沿ab平面和c轴进行三维传输，因而具有出色的速率能力。虽然由于枝晶的生长，循环稳定性仍然是一个问题，但研究小组发现，引入外部磁场可以抑制枝晶的生长，并显著提高电池的使用寿命。在弱磁场下工作的高性能Zn-VS2电池显示出超长的循环寿命，并提供了高能量密度和功率密度。研究小组表示，这项工作可能会对未来的储能技术产生重大影响。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377317.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377317.htm

蔚来与宁德时代就长寿命电池业务签约

蔚来与宁德时代就长寿命电池业务签约中国电动车制造商蔚来汽车与动力电池龙头宁德时代达成协议，合作开发寿命更长的电动车电池。综合路透社和证券时报网报道，蔚来汽车创始人兼首席执行官李斌星期四（3月14日）在北京宣布上述消息。李斌说，此次合作将利用两家公司的电池技术开发寿命更长的电池，以降低电池的“全生命周期”成本，目标是将电池的使用时间延长到八年或10年以上。蔚来汽车还宣布，蔚来汽车用户的电池租用服务（BaaS）月租费最高将下调33%，让购买蔚来电动车的成本最多降低12.8万元（人民币，约2万3700新元）。蔚来汽车与宁德时代在2020年共同投资成立武汉蔚能电池资产有限公司，以推动“车电分离”模式（换电模式）的发展，并在此基础上推出BaaS（BatteryasaService，电池租用服务）业务。相对于充电，换电是用户直接到换电站换装一组充满电的电池。在这种模式下，动力电池不属于用户，用户通过租赁的方式使用电池，每个月需支付服务费。这一模式能够缓解充电高峰期电网的压力，但行业分析师认为，只有在电池变得更加标准化的情况下，换电才有可能实现。而为了让换电模式盈利最大化，长寿命电池的开发就显得格外重要。蔚来汽车是中国首家在私人乘用车领域推行换电模式的企业，早在2018年就把换电和电池租赁作为核心商业模式。2024年3月14日4:36PM

宇通联手宁德时代首发 15 年 150 万公里质保长寿命电池

宇通联手宁德时代首发15年150万公里质保长寿命电池3月28日，宇通发布10余款覆盖出行、物流、作业全场景、全品类新品。同时，该公司商用车电动专属平台——睿控E平台在电池、电驱桥、闪充方面迎来三大技术突破和热泵、智能网联两大技术升级。为解决用户核心诉求问题，宇通联合战略合作伙伴宁德时代，突破了人工SEI膜、纳米盾正极、低锂耗负极等关键技术，在行业率先推出了15年150万公里质保的长寿命电池，较现有常规产品将延长近一倍寿命。同时，为了满足不同运营场景的用户对电池使用寿命的差异化需求，宇通同步推出了质保寿命10年100万公里的产品。

两天之前，在蔚来长寿命电池战略沟通会上，蔚来与宁德时代就蔚来长寿命电池研发签署合作协议。在中国电动汽车百人会论坛（2024）上，

两天之前，在蔚来长寿命电池战略沟通会上，蔚来与宁德时代就蔚来长寿命电池研发签署合作协议。在中国电动汽车百人会论坛（2024）上，蔚来汽车CEO李斌回应了蔚来投入长寿命电池的原因。李斌说，在过去的8年时间里，配备这种电池质保要求的电动车已经超过1900万辆。其中大部分车辆的电池质保将会在未来8年内发生。在过去的几年里，包括续航、安全、成本、充电销量等在内的诸多问题，都正在得到完善，但电池寿命这个问题在过去的8年里，并没有被替换为一个更高的目标，“车是要用十几年的，从新车、二手车、三手车到四手车，再到报废，需要很长的周期，如果我们现在不在技术上做好准备，将来会是一个非常大的负担。”（澎湃）

供货广汽埃安 宁德时代 “长寿命版” 神行超充电池将于 6 月上市

供货广汽埃安宁德时代“长寿命版”神行超充电池将于6月上市新旧跨年之际，宁德时代苦心布局了大半年的“神行”超充电池终于敲定国内一重量级新能源车企客户——广汽埃安。近日，在时代广汽5周年庆典仪式中，广汽集团表示，时代广汽将为广汽埃安生产神行超充电池“低温版”和“长寿命版”。其中神行“长寿命版”预计2024年6月正式上市，将可支持8年或80万公里超长电芯质保。（澎湃）

来自北大团队和麻省理工研发18秒充满的新型动力电池 比尔盖茨都投了

来自北大团队和麻省理工研发18秒充满的新型动力电池比尔盖茨都投了值得一提的是，包括北京大学等在内的国内高校学者，也都是这次突破性进展的研究团队成员。剩下的问题：这种快充、成本更低、更安全的电池，会影响当下动力电池格局吗？什么样的电池根据研究成果，这种双向、快充铝-硫属元素电池成本低至每千瓦时8.99美元（约合人民币62元），是目前锂离子电池成本的12%-16%。这种电池的预计电池极能量密度为526Wh/I，与石墨-NMC622等锂离子电池能量密度相当。同时不需要额外的主动冷却系统，还可以避免热失控和防止火灾。并且几乎不会有枝晶形成，进而防止电池短路。怎么实现的？首先，新型电池的原材料储量丰富，且廉价。这种新型电池正极是硫属元素，比如硫和硒。负极是铝，电解质是由NaCl-KCl-AlCl3组成的熔融氯铝酸盐。众所周知，铝是地球上最丰富的金属元素。同时，硫元素、NaCl、KCl、AlCl3也都是常见的化学物质。并且本次研究表明，即使使用类似食品包装铝箔等劣质铝制作负极，也不会影响电池性能。这些因素都大大降低了电池成本。其次，作为电解液的碱金属氯铝酸盐熔体比一般熔盐系统共晶点低得多，约为93ºC。这保证电池在类似110ºC的低温情况下也能运行，同时在使用中还能保持“自热”，通过恰当隔热就能维持自身温度。这意味着不需要主动冷却系统。而由于热效应，一般的锂离子电池都需要冷却系统，让电池保持在最佳运行温度，提高效率。同时，即使温度超过500°C，熔盐电解质仍然具有热稳定性和非挥发性，不会在高温下汽化导致电池爆炸、起火。并且，熔盐电解质除了熔点低还有另外一个好处：防止电池短路。这是因为电解质中的Al3+具有去溶剂化的特点，可以防止铝枝晶生成。以及最重要的，这种新型电池具有良好的循环稳定性，因此可以快充。这又是怎么实现的？研究原理论文中主要展示了铝硒电池和铝硫电池的性能。实验显示，在NaCl-AlCl3电解质（熔点约为115°C）中，铝硒电池即使在180°C下的放电反应也很平稳，平均电压约为0.88V。同时，在把放电时间缩短至5小时、或者2小时充满电的速率下，铝硒电池在50个循环后也没有电压衰减，电池容量能维持在300mAh/g。当满电时间缩短至18秒，铝硒电池容量仍保持在75mAh/g。作为对比，一般铝金属电极，电解质会使用EMIC–AlCl3（EMIC：1-乙基-3-甲基咪唑氯化物）。而EMIC–AlCl3电池在满电时间缩短至6分钟（10C）及以下时，电池容量已经接近于0。研究人员还通过改变充电速率，发现铝硒电池在满电时间为2小时（C/2）的情况下，可逆容量为520mAh/g；6分钟时为190mAh/g；18秒时为75mAh/g。对于铝硫电池来说，在NaCl–KCl–AlCl3电解质中（共晶温度约为93°C），运行温度可达110°C，电池容量为525mAh/g。放电时间恒定在2小时的情况下，铝硫电池即使充电速率提高，满电时间缩短至6分钟，电池容量仍能保持在500mAh/g。当满电时间缩短至18秒，铝硫电池容量仍保持在210mAh/g。相比之下，使用EMIC–AlCl3电池在满电时间缩短至72秒，温度升高后，电池容量接近于0。并且，在论文设定的循环方案下，铝硫电池可在高充电率（满电时间为6-12分钟）和超高充电率（满电时间为36-72秒）下维持数百个循环。同时，熔盐电解质中的Al3+离子沉积在动力学上占有优势，因此这种新型电池充电比放电更容易实现更高性能。研究团队本文主要由北大的庞全全团队和麻省理工学院Sadoway课题组共同完成研究。研究人员还来自武汉理工大学、云南大学、路易斯维尔大学、滑铁卢大学、阿贡国家实验室等研究机构。论文一作是庞全全，目前是北京大学材料科学与工程学院助理教授，和博士生导师。本科就读于华中科技大学材料科学与工程学院，硕士和博士就读于滑铁卢大学化学系，以及麻省理工学院材料科学与工程系博士后。2020年，庞全全受聘于北京大学工学院能源与资源工程系。同年，庞全全入选跨学科领域全球高被引科学家名单。△庞全全的部分代表论文庞全全在锂硫电池、锂金属电池、电解质、熔融盐电化学等领域共计发表20余篇论文，刊登在NatureEnergy、Joule等化学及能源期刊上，总引用数超过7000次。唐纳德·萨多威（Sadoway），是麻省理工学院材料科学与工程系的教授，主要研究非水介质中的电化学，包括熔盐、低温电解质的物理化学和电化学。2020年，萨多威获得麻省理工学院能源计划提供的种子基金资助。2022年，萨多威凭借液态金属电池获得欧洲发明家奖。并且，萨多威和LuisOrtiz共同成立了电池初创公司Avanti，萨多威担任首席科学顾问。公司已获得这篇铝-硫属元素电池论文研究的专利。在去年4月，公司完成A轮融资，融资金额为810万美元（约合人民币5581万）。投资公司包括比尔盖茨的BreakthroughEnergy，埃尼集团（世界七大石油集团公司之一）的风险投资子公司EniNext。萨多威表示，目前公司的首要任务是证明铝-硫属元素电池可以大规模运作，然后进行一系列压力测试，包括运行数百个充电周期。除了用作动力电池，较小规模的铝-硫属元素电池还可用于电动汽车充电桩，降低建设成本和增加充电速度。并且这种电池也可以为单个家庭或中小型企业供电，存储容量约为几十千瓦时。萨多威说，这篇研究论文的意义在于提醒人们：“如果愿意投入时间和金钱，还有比锂离子电池更好、更便宜、更安全的技术可供研究。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337463.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337463.htm