新的电池结构使飞行汽车成为可能

配备全天候电池的电动汽车将在北京冬奥会上亮相。这种新型电池的性能和使用寿命已经连续三年通过严寒地区的现场团队测试得到充分验证。

"解决了锂电池不耐低温的问题."这项电池技术来自美国国家发明家学院的王朝阳院士。他是动力电池、储能和燃料电池技术的科学家。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”和能源革命目标的关键核心技术，具有重大战略意义。

电池无处不在，新的电池技术往往成为新产业崛起的关键。然而，在过去的200年里，电池结构没有太大变化。

它由三种材料组成：负极材料、正极材料和分隔它们的电解液。

这种结构自然形成两种界面：一种存在于阳极材料和电解质之间，另一种存在于阴极材料和电解质之间。两个接口之间有一个电位差，它给出了电池的电压。

“无论我们是否使用电池，电池中的反应界面一直在努力、积极地工作。”王朝阳说，这也是电池存在安全隐患和老化的根本原因。

锂电池很怕冷，电动车冬天可能会“蹲着”:续航里程变短，充电困难。

电池本身不能满足低温高活性和高温高稳定性的要求。工程师应该给电池增加一个热管理系统，以确保电池的安全。这样，电池的重量、体积和成本都会增加。

没有电池可以在不工作时关闭反应界面，以提高安全性。工作时，上下转动接口以提供所需的高功率？

王朝阳的团队一直在寻找和探索这种接口可调的电池。

他们发明了一种全天候电池，相关文章发表在《自然》杂志上。在不增加电解液可燃性或改变电极材料热稳定性的情况下，他们在电池内部植入了10微米的镍箔作为加热元件。利用电池的能量和开关，可以随意调节电池的活性。即使电池在零下30摄氏度的环境下完全冻结，也只需要30秒就能自热到零度以上，正常工作。

该技术已在2022年北京冬奥会上采用，成为驱动奥运电动车的核心技术之一。

添加一块镍箔听起来是一个相当简单的方法。王朝阳告诉记者，背后有一个曲折的探索过程。团队尝试了各种方法和材料：有的安全性差，有的能量转换效率低，有的在实验室里很漂亮，但还是无法产业化.“20多年后，我自己的感觉是，简约就是美。具有真正实用价值的科学发现，最终都是极其简单的。”王朝阳感慨地说：“创新需要坚持和毅力。这么多年来，我们的团队一直在跟踪电池和储能的问题。”

基于热调节原理，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重要里程碑。——快充可以帮助电动车车主摆脱里程焦虑。

王朝阳的梦想是退休前乘飞机去上班。在接受记者采访时，王朝阳指出，飞行汽车最大的技术问题是电池。飞行需要高电池。每次着陆后，它必须迅速给电池充电。“目前，我们的实验已经证实了飞行汽车使用10分钟快充电池的可行性和经济性。”

事实上，快速电池充电和高能量密度是主要的科学问题。王朝阳认为，真正的解决方案应该是同行评议，发表在科学期刊上，由第三方验证可重复，然后市场给出大规模生产计划。“这是可靠的。”他强调电池和储能是其中之一

2013年以来，腾讯WE大会已连续举办9届，近80位世界顶尖科研人员受邀登台。王朝阳说，WE会议为科学家提供了一个平台，让他们了解和展示已经发生、正在发生和未来将发生的技术如何影响文明的进步。