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技術(shù)背景分析

隨著環(huán)保意識(shí)的日益加強(qiáng)，全球范圍內(nèi)的環(huán)保行動(dòng)不斷加強(qiáng)，尤其是在能源領(lǐng)域，新能源汽車已經(jīng)成為全球汽車市場(chǎng)上一個(gè)風(fēng)口浪尖，越來越多的車企投入了研究和開發(fā)新能源汽車的懷抱中。新型電池技術(shù)是新能源汽車發(fā)展最核心的關(guān)鍵技術(shù)之一，電池工藝水平的提高可以大大延長電動(dòng)汽車的續(xù)航里程，增強(qiáng)耐用性，而一個(gè)優(yōu)秀的電池在線充電技術(shù)則更能夠大幅度縮短充電時(shí)間，促進(jìn)充電樁設(shè)施的普及以及電動(dòng)汽車在實(shí)用性上的大幅提升。因此，如何將電池充電技術(shù)不斷提升，讓充電時(shí)間盡可能縮短，一直是電動(dòng)汽車領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。

早期電池充電技術(shù)的不足，使得電動(dòng)汽車車主總是需要在等待長時(shí)間的充電過程中度過，這在一定程度上限制了電動(dòng)汽車的推廣和應(yīng)用范圍。不過隨著電池技術(shù)的不斷優(yōu)化，尤其是隨著鋰離子電池逐漸成為主流，充電時(shí)間的不斷縮短已經(jīng)成為業(yè)界的一個(gè)共識(shí)。而近日韓國一位名叫金元培的教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，則創(chuàng)造了一項(xiàng)令人矚目的新突破——通過一種名為“自混合法”的方法，成功合成了一種錳鐵氧體納米片，并利用該錳鐵氧體納米片制造出鋰離子電池。該電池不僅容量大小相近于市場(chǎng)上常規(guī)的電動(dòng)汽車電池，而且充電時(shí)間僅需6分鐘，最新技術(shù)的誕生，讓新能源汽車的應(yīng)用范圍有了更多的想象空間，同時(shí)也將傳統(tǒng)燃油車推向死亡。

(資料圖片僅供參考)

技術(shù)詳細(xì)介紹

1、新型電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

電池是由正極、負(fù)極、電解液和隔膜等幾個(gè)關(guān)鍵部分組成的。在通常的鋰離子電池中，鋰鐵磷酸電池正極材料和負(fù)極材料將離子進(jìn)行遷移，從而實(shí)現(xiàn)電子媒介的過程。該負(fù)電材料的制造，主要采用的是鋰離子的承載材料或者是碳產(chǎn)生的石墨。而在這些傳統(tǒng)的制造材料中，常常存在制造難度大，過程復(fù)雜，價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。但是，在韓國浦項(xiàng)科技大學(xué)的研究人員最新研發(fā)的電池材料，中錳鐵氧體納米片，打破了傳統(tǒng)電池材料的制造難題，同時(shí)在充電速度和儲(chǔ)能能力上也都取得了長足的進(jìn)展。

2、其中一種自混合法的制備方法

錳鐵氧體納米片的制備主要有兩種合成方法：一種是采用溶劑熱合成法，另一種則是利用“自混合法”進(jìn)行合成。

在所謂的“自混合法”生產(chǎn)中，生產(chǎn)者將鐵(III)和錳(II)離子以比例為2:1的混合物置于氫氧化鈉(NaOH)溶液中，并進(jìn)行超聲波處理。通過這種方法可以制備出具有長方形形狀和高比表面積的錳鐵氧體納米片。

3、電池儲(chǔ)能能力的提高

通過新研發(fā)的錳鐵氧體納米片，能夠在電池的充放電過程中，通過提高電子自旋，實(shí)現(xiàn)高儲(chǔ)存大量鋰離子的能力。同時(shí)，這種方法還可以提高電池的充電速度。因此，一旦金元培教授和其團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的錳鐵氧體納米片應(yīng)用于電動(dòng)汽車中，則意味著千百萬電動(dòng)汽車車主可以較快的完成汽車的充電過程，從而遠(yuǎn)離燃油車這個(gè)拖累。

技術(shù)前景分析

電動(dòng)汽車領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)態(tài)變革正在持續(xù)深入推進(jìn)，隨著新能源政策的逐步落實(shí)，充電樁建設(shè)又迎來了大規(guī)模發(fā)展的機(jī)遇。通過不斷加快鋰離子電池行業(yè)的創(chuàng)新技術(shù)，如何提高其能源密度、充放電速率和安全性等，都將對(duì)電動(dòng)汽車和新能源領(lǐng)域的高速發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。

鑒于當(dāng)前電動(dòng)汽車用戶的需求不斷增長，通常需要大量時(shí)間才能完成充電，需要遵循的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間范圍在1至8小時(shí)之間，而充電時(shí)間即成為了全球電動(dòng)汽車發(fā)展的瓶頸之一。因此，本次韓國浦項(xiàng)科技大學(xué)的金元培教授取得的重大成果，意味著電動(dòng)汽車的充電時(shí)間將有望快速縮短至6分鐘以內(nèi)，這樣不僅有助于解決電動(dòng)汽車長充電時(shí)間的問題，同時(shí)也有助于推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展。

在充電技術(shù)方面，如果不斷推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、研究新型電池材料和方案等，必將縮短電動(dòng)汽車充電時(shí)間成為可能。本次韓國浦項(xiàng)科技大學(xué)成功研發(fā)的錳鐵氧體納米片，可以較大程度上解決電池充放電效率低下和充電時(shí)間過長的問題，并且在性價(jià)比方面已經(jīng)形成了比較突出的優(yōu)勢(shì)，此外錳鐵氧體納米片還可以用于太陽能電池、儲(chǔ)能電池等領(lǐng)域，可以說其研發(fā)意義之大已經(jīng)得到了充分體現(xiàn)。

結(jié)語

總之，韓國浦項(xiàng)科技大學(xué)研究人員新近研發(fā)的錳鐵氧體納米片和電池，給新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈帶來了極大的推動(dòng)和發(fā)展。盡管該技術(shù)還沒有得到大規(guī)模的商業(yè)化發(fā)展，但隨著國內(nèi)外企業(yè)對(duì)新能源的加強(qiáng)關(guān)注和重視，有望加速新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的步伐。在接下來的發(fā)展中，新能源汽車相關(guān)企業(yè)能更加加快產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化步伐，將有望領(lǐng)跑全球新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和技術(shù)創(chuàng)新。新能源汽車的興起只是一個(gè)開始，新技術(shù)帶來的巨大潛力正在書寫汽車產(chǎn)業(yè)的未來。

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