中美研究人員著手尋找一種經(jīng)濟有效的電池?zé)峁芾聿呗?,以將電池溫度保持在安全范圍?nèi)。
盡管受益于高能鋰離子電池和快速充電技術(shù),電動汽車的發(fā)展仍然存在挑戰(zhàn)性。例如,電池散熱效率低導(dǎo)致安全問題。據(jù)外媒報道,中美研究人員著手尋找一種經(jīng)濟有效的電池?zé)峁芾聿呗?,以將電池溫度保持在安全范圍?nèi)。研究人員開發(fā)了一種 3D、互聯(lián)、導(dǎo)熱的氮化硼網(wǎng)狀物,可大大提高導(dǎo)熱性。

傳統(tǒng)的氣體或液冷卻方法,在充電過程中存在空間限制和漏電問題。作為固體冷卻介質(zhì),新型相變材料日益受到關(guān)注。其中,石蠟(PW)具有較大的潛熱容,并且成本較低,是理想的散熱和熱管理材料,但其導(dǎo)熱系數(shù)較低且易滲漏,存在一定局限性。
在此項研究中,研究人員通過冰模板法,構(gòu)建高度有序互聯(lián)的六方氮化硼(h-BN)網(wǎng)狀物,并將其引入石蠟中,以提高材料導(dǎo)熱性。
在電池散熱管理中,h-BN/PW 復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的散熱性能。當(dāng) h-BN 負載量為 20 wt% 時,復(fù)合材料可以確保高度有序的網(wǎng)狀物狀態(tài),而且熱導(dǎo)率高達 1.86 W m 1 K 1,比隨機分布的 h-BN 高 4 倍,比最基本的 PW 高近 8 倍。結(jié)果表明,在 2-5 ℃下持續(xù)充放電,電池的最高表面溫度降低了 6.9 ℃。研究人員認為,這表明該工藝在電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中具有高應(yīng)用潛力。
浙江大學(xué)的張兵教授解釋說:" 研究人員設(shè)計了一種 3D 氮化硼網(wǎng)狀物,并系統(tǒng)性研究其對電池?zé)峁芾硇阅艿挠绊?。研究人員發(fā)現(xiàn),在不同的溫度梯度下,通過冰模板法構(gòu)建的六方氮化硼熱網(wǎng)狀物(h-BN),在不同方向上表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)差異。通常來說,結(jié)構(gòu)決定性能,不同方向上的結(jié)構(gòu)不同,意味著性能范圍更廣泛。利用石蠟制造的 h-BN/PW 復(fù)合材料,可以在鋰離子電池中實現(xiàn)卓越的抗漏電性能和超快散熱性能。"
來源:蓋世汽車
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