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我国科学家破解固态电池充电大难题

一次能跑1000公里超给力

  小朋友们,你们有没有想过,为什么爸爸妈妈开的电动车,有时候跑着跑着就需要充电呀?今天要给大家讲一个超酷的消息——我国科学家们破解了一个大难题,以后电动车可能一下子能跑1000公里呢!

  以前,100公斤的电池最多能让车跑500公里,现在可不一样啦,有望突破1000公里这个大关,就像给汽车装上了超级“长跑腿”。要破解这个秘密,咱们得先认识电池里的两个“小帮手”。电池能充电、放电,全靠一种叫“锂离子”的小家伙在正负极之间跑来跑去。可以说,锂离子就是电池中的“外卖小哥”,它负责把电子从电池的正极送到负极,而“固态电解质”就是它送外卖的“高速公路”。可是以前,这条“高速公路”有点麻烦。常用的硫化物固体电解质,硬得像咱们玩的陶瓷积木;而金属锂电极,又软得像橡皮泥。这两种材料贴在一起的时候,就像把橡皮泥粘在陶瓷板上,表面坑坑洼洼的,“外卖小哥”跑起来特别费劲,电池的效率自然就不高,所以这种“固态电池”一直没怎么出现在咱们的生活里。

  不过别担心,咱们国家的科研团队超厉害,想出了三个“好办法”,让“陶瓷板”和“橡皮泥”严丝合缝地贴在一起,彻底解决了这个难题。

  第一个办法是中国科学院物理研究所的叔叔阿姨们想出来的,就像给它们涂了“特殊胶水”——碘离子。当电池工作的时候,碘离子会像“交通警察”一样,顺着电场跑到电极和电解质的接口处。它还会主动招呼“外卖小哥”(锂离子)过来,然后像流沙一样,哪里有小缝隙、小孔洞,就自动流过去把缝隙填满。这么一番“缝缝补补”,电极和电解质就能紧紧贴在一起,这可是让固态电池能实用起来的最大突破哦。

  第二个办法是中国科学院金属所的科学家们研发的“柔性变身术”。他们用一种聚合材料,给电解质做一副“骨架”,就像给它穿上了一件超有弹性的衣服。这样电池变得特别结实,弯折2万次,甚至拧成麻花状都完好无损,平时不小心碰到、挤压到也不怕啦。而且科学家还在“骨架”里加了一些“化学小零件”,有的能让“外卖小哥”跑得更快,有的能多“抓”住一些“外卖小哥”,这样一来,电池能存的电一下子就多了86%,是不是超厉害?

  第三个办法是清华大学科研团队研究的“氟力加固”。他们用含氟聚醚材料改造了电解质,氟这种物质“耐高压”的本事特别强,能在电极表面形成一层“氟化物保护壳”,就像给电池穿上了一件“防弹衣”,防止高电压把电解质“击穿”。而且经过测试,就算把电池用针戳一下,或者放在120℃的高温箱里,它也不会爆炸,安全和续航能力都能同时在线。

  小朋友们,现在知道科学家们有多棒了吧。有了这些厉害的技术,以后咱们坐电动车出门,再也不用老担心没电啦。

  (据央视新闻客户端/本报记者黄运敬、人工智能小AI共创)

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