能源存储技术突破，电动汽车电池安全无忧

英国一所大学的研究可能已经找到了一种方法来控制锂离子电池中的电池热失控问题。

斯旺西的团队在中国专家的协助下，研发出了石墨烯箔电流收集器，其导电性近乎是标准铜和铝类型的 10 倍，这一切均依据该大学有关此项工作的新闻稿。

这些发现为大规模生产高品质的收集器提供了蓝图，已证实通过防范可怕的失控现象能够提高电池安全性。在Science Direct上有进一步的解释，当电源组中热量过多致使故障时，便会出现这些热失控情况。

最坏的情形包括火灾或者爆炸，所有这些均依据实验室的总结。

虽然这些灾难经常成为头条新闻，尤其是涉及电动汽车的灾难，但它们并不常见。事实上，根据《波士顿环球报》的一份报告，汽油车燃烧的可能性要大得多。该报告称，每售出 10 万辆电动汽车，其燃烧的数量为 25 辆，而每售出 10 万辆耗油量大的汽油车的燃烧率为 1529 辆，引用了美国国家运输安全委员会 2022 年的数据。

电池内部更优的化学特性能够进一步降低这一数字。

“这对于电池技术而言是向前迈出的重要一步，”斯旺西的研究主要作者 Rui Tan 在实验室报告中说。

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石墨烯通过形成更优的保护屏障来发挥作用，阻止易燃气体的形成以及其他可能引发灾难的因素。

为了证明这个科学原理，该团队制作出了一张 656 英尺长、17 微米厚的石墨烯箔。作为参考，依据环境保护局的数据，人类头发的平均直径约为 70 微米。然后，他们把这个类似防水布的制品弯曲了 10 万次。令人称奇的是，按照实验室总结，其后它依然具有高度导电性。

“这不但通过有效管控热量提升了电池安全性，还增强了能量密度和使用寿命，”谭说。

这些都是驾车者在购置新车时所考虑的重要指标。据国际能源署称，全球电动汽车市场依然强劲，因为在 2024 年第一季度，售出了超过 300 万辆电动汽车，较上年增长 25%。

此外，美国国内对符合条件的车型高达7500 美元的高额税收减免，为许多客户减轻了转换的负担。

选择电动汽车会带来多种好处，其中包括每年在汽油和维护费用上节省多达 1500 美元。停放燃油车还能减少政府所提及的、对健康有害的导致全球变暖的废气排放量。

能源部指出：

与汽油车相比，电动汽车能够避免产生数千磅的吸热烟雾，即便在那些大部分用于充电的电力由化石燃料产生的州也是如此。

就石墨烯而言，并非没有障碍。数据收集机构 Statista 指出中国在石墨生产方面遥遥领先，石墨用于制造石墨烯。而且这种材料的国外市场可能存在问题，这从 2023 年中国的石墨贸易规则中就可见一斑。

在斯旺西，该团队正努力让石墨烯箔变得更薄，同时提升性能。其目标是将应用范围拓展到其他电池类型。

“我们密集、排列整齐的石墨烯结构为易燃气体的形成提供了强大的屏障，并阻止氧气渗透到电池单元中，这对于避免灾难性故障至关重要，”来自中国深圳大学的研究主要作者金龙杨在总结中说。

能源存储技术的突破可能使电动汽车电池更安全：“对于避免灾难性故障至关重要”首次出现在The Cool Down上。