南京理工大學(xué)研發(fā)鋰電池充電40分續(xù)航150公里

南京市民丁先生最近想買車，一開始他對電動(dòng)汽車很感興趣，但看了一天就放棄了這個(gè)念頭。問了幾家4S店，都說充滿一次電要兩三個(gè)小時(shí)，我經(jīng)常在外面跑，等不了那么久。丁先生的問題其實(shí)并不是個(gè)案。不過，這個(gè)一直困擾動(dòng)力車電池充電的瓶頸問題已經(jīng)有了解決方法。中科院上海硅酸鹽研究所的科研人員成功研制出一種石墨烯超強(qiáng)電池，可讓電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)秒充：充電7秒鐘續(xù)航35公里。十二月十八日，這一研究成果在世界學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志上發(fā)表。

【現(xiàn)狀】

充一次電要兩個(gè)多小時(shí)

開電動(dòng)汽車的體驗(yàn)到底如何？記者曾經(jīng)搭乘過一輛純電動(dòng)出租車，駕駛員表示，純電動(dòng)汽車開起來其實(shí)挺舒服的，速度跟燒油的車差不多，他開的車充一次電可以跑300公里，就是充電比較耗時(shí)，充滿一次要兩個(gè)多小時(shí)。

跟我的實(shí)際體驗(yàn)差不多，我的車也是純電動(dòng)的，已經(jīng)開了3年了，電池續(xù)航時(shí)長沒那么長了，充滿一次電能開200多公里，但是充電時(shí)間反而變長了。南京某汽車品牌4S店的負(fù)責(zé)人現(xiàn)身說法，電動(dòng)汽車用作上下班的代步工具完全沒問題，但假如要開長途或自駕游，電池肯定不夠用。

該負(fù)責(zé)人坦言，確實(shí)有不少顧客因?yàn)樯鲜鲈蚍艞壻I電動(dòng)汽車，不過更重要的原因是充電設(shè)施缺乏。

【突破】

充電7秒可續(xù)航35公里

前天，世界學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表了一項(xiàng)科研成果，中科院上海硅酸鹽研究所和北京大學(xué)、美國賓夕法尼亞大學(xué)合作，成功研制出一種高性能超級電容器電極材料，可用作電動(dòng)汽車的超強(qiáng)電池：充電只需7秒鐘，便可續(xù)航35公里。

昨天，記者在上海硅酸鹽研究所的官網(wǎng)上查詢到對這一成果的權(quán)威描述：研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成了一種氮摻雜的有序介孔石墨烯，具有極佳的電化學(xué)儲(chǔ)能特性，能快速充、放電。

據(jù)了解，這種新型石墨烯超級電容器體積輕巧、不易燃也不易爆，可采用低成本制備，實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有電動(dòng)汽車、城市公交、大功率輸出設(shè)備、綠色能源蓄能等領(lǐng)域。

【相關(guān)】

南京團(tuán)隊(duì)研制也有成果

記者了解到，南京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院胡文斌副教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，將純電動(dòng)大巴車鋰電池的充電時(shí)間從三四個(gè)小時(shí)縮短到了40分鐘，充滿一次電可以跑150公里。

鋰電池實(shí)際上也可以快充的，現(xiàn)在電動(dòng)汽車用的電池充電慢不是電池的問題，而是因?yàn)槌潆姌豆β什粔虼蟆㈦姵啬茉垂芾硐到y(tǒng)跟不上等原因。胡文斌說，他們的鋰電池不僅自帶散熱系統(tǒng)，而且搭配的智能電池能量管理系統(tǒng)可以監(jiān)控每一節(jié)電池的溫度、電量。

胡文斌解釋，電動(dòng)汽車的電池組是由幾百節(jié)電池串聯(lián)起來的，假如快充的話，會(huì)造成有的電池先充滿，有的電池還沒充滿，假如這樣拿去用性能會(huì)大打折扣。他們研發(fā)的智能電池能量管理系統(tǒng)可以解決這個(gè)問題。

科普

超級電池是什么做的？從石墨上粘出來的黑金

據(jù)悉，石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，被稱為黑金，是新材料之王。科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將徹底改變21世紀(jì)。它的誕生非常有趣，是被英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家用透明膠帶從石墨晶體上粘出來的。

胡文斌表示，上海硅酸鹽所這項(xiàng)研究的開創(chuàng)性就在于把石墨烯的構(gòu)架運(yùn)用到超級電容器上了，因?yàn)槭┑谋砻娣e非常大，1克重的石墨烯展開后面積可以達(dá)到2630平方米。同樣，假如鋰電池也用石墨烯的架構(gòu)，充電速度和容量也會(huì)大幅度新增。

電動(dòng)自行車能用超級電池嗎？

成本不低，暫時(shí)不大可能

胡文斌認(rèn)為，石墨烯超強(qiáng)電容器未來會(huì)運(yùn)用到我們身邊，而且不會(huì)太久。不過，這種超級電容器目前成本依然不低，距離規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還有差距，而且不大可能用于電動(dòng)自行車。

鏈接

石墨烯還可以用在哪？

1.石墨烯是目前已知材料中最薄的一種，也是人類已知強(qiáng)度最高的物質(zhì)。因此，它可以用來開發(fā)制造出紙片般薄的超輕型飛機(jī)材料和超堅(jiān)韌的防彈衣，甚至能讓科學(xué)家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現(xiàn)實(shí)。

2.智能手機(jī)長時(shí)間使用，手機(jī)就會(huì)發(fā)燙。石墨烯材料有極好的導(dǎo)熱性，假如應(yīng)用到手機(jī)上，可以解決這個(gè)問題。