点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:新电池结构让飞行汽车成为可能
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

新电池结构让飞行汽车成为可能

来源:科技日报2021-11-08 09:32

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  搭载全气候电池的电动车将在北京冬奥会上亮相。在严寒地区连续三年进行的实地车队试验,已经充分验证了这种新型电池的性能和寿命。

  “锂电池不耐低温问题,已经得到解决。” 这项电池技术,来自美国国家发明家科学院院士王朝阳。他是动力电池、储能与燃料电池技术科学家。11月6日,王朝阳在腾讯WE大会上指出,储能技术是实现“双碳”目标和能源革命的关键核心技术,具有重大的战略意义。

  电池无处不在,新的电池技术,往往成为新产业崛起的关键。但是,200年来,电池结构其实没有太大变化。

  它由三种材料构成:负极材料、正极材料以及隔开两者的电解液。

  这种结构自然地形成了两个界面:一个存在于正极材料和电解液之间,另一个在负极材料和电解液之间。两种界面之间存在着电势差,也就给出了电池的电压。

  “无论我们是否在使用电池,电池内的反应界面一直在勤奋和活跃地工作。”王朝阳说,这也是电池有安全隐患和衰老的根本原因。

  锂电池非常怕冷,电动汽车在冬天可能“趴窝”:续航里程变短,也难以充电。

  电池材料自身无法同时满足低温高活性和高温稳定性。工程师要给电池增加一套热管理系统,来保障电池的安全。这样一来,又会增加电池重量、体积和成本。

  有没有一种电池,不工作的时候可以把反应界面关掉一些,提高安全性;工作的时候再把界面调大调强,给出所需要的高功率?

  王朝阳的团队一直在寻找和探索这种可调控界面的电池。

  他们已经发明了一种全气候电池,相关文章刊发在《自然》杂志上。不增加电解液的可燃性,也不改变电极材料的热稳定性,他们在电池内部植入一片10微米厚度的镍箔作为发热体。利用电池自带的能量,再加上一个开关,就可以随意调控电池的活性。哪怕在零下30摄氏度的环境里冻透的电池,只需30秒时间,就能自加热到零度以上正常工作。

  这一技术,已被2022年北京冬奥运会采用,成为驱动奥运电动汽车的核心技术之一。

  加一片镍箔,听起来是相当简单的方法。王朝阳告诉科技日报记者,它背后有曲折的探索过程。团队尝试过各种各样的方法,各种各样的材料:有的安全性差,有的能量转化效率低,有在实验室做得非常漂亮,但产业化时还是不行……“经过了20多年,我自己的感受是,简单就是美。真正有实用价值的科学发现,最后都是极致的简单。”王朝阳感慨,“创新需要坚持和毅力,这么多年,我们团队一直在追踪电池和储能的问题。”

  基于热调控原理,团队还发明了10分钟快充电池。王朝阳认为,10分钟快充电池的应用和推广,是电动汽车发展的一个重要里程碑——快速补能可以让电动车主摆脱里程焦虑。

  王朝阳的梦想,是退休前能坐飞行汽车上班。在接受科技日报记者采访时,王朝阳指出,飞行汽车中最大的技术问题,还是电池。飞行汽车对电池的要求相当高,它必须在每次降落以后马上对电池进行快速补能。“目前我们的实验已证实了10分钟快充电池用于飞行汽车的可行性和经济性。”

  其实,电池快充和高能量密度都是科学上的重大难题。王朝阳认为,真正意义上的解决方案,应该经过同行评议,刊发在科学期刊后,由第三方验证可重复,然后市场给出量产方案。“这才是靠谱的。”他强调,电池和储能是新能源时代和智能社会最重要的基础技术之一,在未来的十年将迎来巨大的创新机会。

  自2013年迄今,腾讯WE大会已连续举办9届,共邀请近80位世界顶尖科学研究者登台。王朝阳说,WE大会为科学工作者提供了一个让大家了解的平台,展示那些已经发生的、正在发生的和未来发生的技术如何影响着文明的进步。(张盖伦)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 2026年世界互联网大会数字丝路发展论坛观察

  • 2026年亚太经合组织数字和人工智能部长会议在成都举行

独家策划

推荐阅读
国家药监局近日批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。该药为原创靶点、新机制罕见病治疗药物,在中国、美国、日本、欧盟同步申报,我国率先完成审批,实现全球“首报首发”的历史性突破。
2026-07-24 08:55
记者从市场监管总局了解到,国际电工委员会智能制造系统委员会近日发布IEC SRD 63459:2026《智能制造用例模板》国际标准。为此,国际电工委员会智能制造系统委员会于2019年成立首个工作组,组织各国专家制定国际统一的智能制造用例模板,以统一的方式描述、存储和使用用例。
2026-07-24 08:51
23日20时,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将天链二号06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-07-24 08:50
王虹、邓煜与其他两位数学家共同获得菲尔兹奖,这是令国人振奋的消息,也是中国数学家感到自豪的时刻。邓煜的另一项研究,是与合作者成功建立了三维波动方程吉布斯测度的不变性,将概率论方法系统性地引入波动方程研究。
2026-07-24 08:49
记者从北京大学获悉,2026年国际数学家大会23日在美国费城开幕。王虹,本科就读于北京大学数学科学学院,获理学学士学位;2014年相继取得巴黎综合理工学院工程师学位与巴黎-萨克雷大学硕士学位;后于麻省理工学院完成博士学位。
2026-07-24 08:48
7月22日,美国佛蒙特大学研究团队在《自然》杂志发表论文称,他们在北美鲶鱼体内发现一种可传染的黑色素瘤。换言之,肿瘤细胞本身就是“感染因子”,如同寄生虫一般,从一条鱼传到另一条鱼。这些带病的鲶鱼,正为科学界提供一个观察癌症演化的难得机会。
2026-07-23 09:57
《自然》杂志22日发表了一项天文学研究,可能揭示了人类对首个已知的系外卫星(exosatellite)的观测。在三层等级系统中,一颗恒星周围有一颗伴星,如行星或褐矮星,而第三个天体围绕伴星,这第三个天体可称为系外卫星。
2026-07-23 09:57
生物腐烂是生态系统养分循环的关键过程,但腐烂区域同时也是病原微生物高度活跃、可能对活体植物造成侵害的“危险区”。
2026-07-23 09:49
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上的讲话中指出,“科学的未来在青年”,强调“要把青年科技人才队伍建设作为一项战略工程,全方位做好培养、引进、使用工作”。
2026-07-23 09:49
黄瓜是受到全球广泛喜爱的蔬菜,它源自喜马拉雅山脉南麓,由其野生祖先驯化而来,历经2000余年的传播扩散,遍布世界。中国科学院院士、崖州湾国家实验室副主任钱前评价,该研究为黄瓜分子设计育种提供了坚实支撑,兼具重要基础科学价值与育种应用前景。
2026-07-23 09:48
中国水稻研究所研究员王克剑团队近日在杂交水稻育种领域取得重要进展——成功研发出克隆效率稳定超过99%、结实完全正常的一系法杂交水稻,团队将其命名为“一系1号”。图为团队创制的无融合生殖株系在试验田大群体种植下表现出的克隆效率与结实率情况。
2026-07-22 09:35
今年新增农业机器人、盐碱地科学与工程、智慧渔业三大新农科专业,分别由江苏大学、山东农业大学、宁波大学首批开设,为涉农人才培养开辟了新跑道。
2026-07-22 09:31
这场举世瞩目的盛会,凝聚共识,密集发布国际合作倡议与行动计划,为促进全球人工智能朝着向上向善、造福人类的方向发展注入了更多新动能。
2026-07-22 09:29
虽然现阶段机器人能做的事还很有限,但这种“人机搭档”的新模式,让我们的生活服务向高品质、多样化和便利化发展。我想,这就是科技落地的意义吧。
2026-07-22 09:28
重离子加速器是探索基本相互作用、物质结构和宇宙演化的重要工具,研究中产生的新知识、技术和方法被广泛应用于航天、医疗、农业等多个领域。
2026-07-22 09:26
无法驶出的化肥运输船,迟迟不散的热浪,突然生效的出口禁令……近期,一系列事件叠加,或许正给全球粮食安全带来显著不确定性。
2026-07-21 03:40
拔尖创新人才作为国家战略科技力量的核心支撑,其培育成效直接关系到高水平科技自立自强的进程。科学教育是拔尖创新人才培养的基础工程,必须把握青少年成长的关键期,构建全链条、一体化的科学教育新生态,推动教育、科技、人才深度融合,为强国建设筑牢人才根基。
2026-07-21 03:40
以人工智能为代表的新一轮科技革命和产业变革,正深刻重塑产业形态与劳动方式,职业教育作为对接产业最紧密的教育类型,面临的根本性问题已不再是如何培养标准化、重复性的熟练操作者,而是要回答人机协同时代究竟需要什么样的高技能人才。
2026-07-21 03:40
暑假已至,以中小学生为主力的研学游市场持续升温。外出研学已成为不少中小学生家庭的假期常规安排。家长往往将研学活动视作教育由家庭、学校向社会课堂的延伸,是学校教育的重要补充。
2026-07-21 03:40
毕业论文AI率检测,已成为无数大学毕业生关心的热点话题。AI工具引发的学术不端如何界定?为规避高AI率而拆解论文、打乱表达的无奈如何化解?AI检测产品缺少国家标准、质量参差不齐的困局如何突破?这些追问,热度居高不下,答案却远未清晰。
2026-07-21 03:40
加载更多