能源存儲技術突破，電動汽車電池安全無憂

英國一所大學的研究可能已經找到了一種方法來控制鋰離子電池中的電池熱失控問題。

斯旺西的團隊在中國專家的協助下，研發出了石墨烯箔電流收集器，其導電性近乎是標準銅和鋁類型的 10 倍，這一切均依據該大學有關此項工作的新聞稿。

這些發現爲大規模生產高品質的收集器提供了藍圖，已證實通過防範可怕的失控現象能夠提高電池安全性。在Science Direct上有進一步的解釋，當電源組中熱量過多致使故障時，便會出現這些熱失控情況。

最壞的情形包括火災或者爆炸，所有這些均依據實驗室的總結。

雖然這些災難經常成爲頭條新聞，尤其是涉及電動汽車的災難，但它們並不常見。事實上，根據《波士頓環球報》的一份報告，汽油車燃燒的可能性要大得多。該報告稱，每售出 10 萬輛電動汽車，其燃燒的數量爲 25 輛，而每售出 10 萬輛耗油量大的汽油車的燃燒率爲 1529 輛，引用了美國國家運輸安全委員會 2022 年的數據。

電池內部更優的化學特性能夠進一步降低這一數字。

“這對於電池技術而言是向前邁出的重要一步，”斯旺西的研究主要作者 Rui Tan 在實驗室報告中說。

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石墨烯通過形成更優的保護屏障來發揮作用，阻止易燃氣體的形成以及其他可能引發災難的因素。

爲了證明這個科學原理，該團隊製作出了一張 656 英尺長、17 微米厚的石墨烯箔。作爲參考，依據環境保護局的數據，人類頭髮的平均直徑約爲 70 微米。然後，他們把這個類似防水布的製品彎曲了 10 萬次。令人稱奇的是，按照實驗室總結，其後它依然具有高度導電性。

“這不但通過有效管控熱量提升了電池安全性，還增強了能量密度和使用壽命，”譚說。

這些都是駕車者在購置新車時所考慮的重要指標。據國際能源署稱，全球電動汽車市場依然強勁，因爲在 2024 年第一季度，售出了超過 300 萬輛電動汽車，較上年增長 25%。

此外，美國國內對符合條件的車型高達7500 美元的高額稅收減免，爲許多客戶減輕了轉換的負擔。

選擇電動汽車會帶來多種好處，其中包括每年在汽油和維護費用上節省多達 1500 美元。停放燃油車還能減少政府所提及的、對健康有害的導致全球變暖的廢氣排放量。

能源部指出：

與汽油車相比，電動汽車能夠避免產生數千磅的吸熱煙霧，即便在那些大部分用於充電的電力由化石燃料產生的州也是如此。

就石墨烯而言，並非沒有障礙。數據收集機構 Statista 指出中國在石墨生產方面遙遙領先，石墨用於製造石墨烯。而且這種材料的國外市場可能存在問題，這從 2023 年中國的石墨貿易規則中就可見一斑。

在斯旺西，該團隊正努力讓石墨烯箔變得更薄，同時提升性能。其目標是將應用範圍拓展到其他電池類型。

“我們密集、排列整齊的石墨烯結構爲易燃氣體的形成提供了強大的屏障，並阻止氧氣滲透到電池單元中，這對於避免災難性故障至關重要，”來自中國深圳大學的研究主要作者金龍楊在總結中說。

能源存儲技術的突破可能使電動汽車電池更安全：“對於避免災難性故障至關重要”首次出現在The Cool Down上。