真乄科技業的頂尖投資團隊

充滿鋰離子電池的多孔電極，要更迅速地用液體電解質充滿，因此，研究人員就利用了一種物理化學效應，這種效應也把水輸送進樹內。來源：卡爾斯魯厄理工學院

德國卡爾斯魯厄理工學院（KIT：Karlsruher Institut für Technologie）工程師們的最新進展，靈感來自大自然。為了充滿多孔電極，鋰離子電池要採用液態電解質，為了速度更快，他們利用了一種物理化學效應，這種效應也可以輸送水進入樹內。這種新工藝提高了電池生產總量，降低了投資成本。這和其他創新卡爾斯魯厄理工學院都將展示，就在eCarTec國際電動汽車博覽會（eCarTec International Electromobility）上，博覽會10月18日至20日在慕尼黑舉行。

現代電池內的電極是多孔的，就像海綿。然而，與家用海綿不同，它的孔徑是在微米尺度。因此，這種電極具有非常大的表面積，提供了大量空間，進行化學過程中的充電和放電。這是必要的，可以開發一些電池，用於電動汽車，從而具有更大的行程，而且充電快。“但是，這些孔必須充滿完全電解液，以優化操作，”卡爾斯魯厄理工學院的威廉姆•普弗萊基（Wilhelm Pfleging）解釋說。這種液體電解質是傳輸介質，其中的帶電離子可擴散在電池陽極和陰極之間。“沒有電解液，就沒有內部電荷均衡，也沒有電流流出。”然而，這些材料用於傳統高能電池，在汽車行業，表明電極表面潤濕性差，就是因為這種液態電解質。

因此，大量時間和開支在電池生產中已經花費，迄今為止，就是為了使電解質進入最小的孔，如果可能的話，也是為了最大限度提高電池性能。液體被輸入這種材料，要採用昂貴耗時的真空或存儲工藝，都需要高溫。“我們的新工藝可以減少這個時間跨度，從幾個小時減少到幾分鐘，”普弗萊基聲稱。為了達到這個驚人的效果，他依靠的是大自然。採用一種機械化-學技術，這種電極就被改進了，這樣，電解液就被吸入電池，就像水被吸入大樹一樣。因此，電解液擴散非常迅速，進入整體材料，而且因為這一原理，電池性能數據也會好得多。

“這種新的電極改進，大大降低了技術開支和所需生產時間，使鋰離子電池充滿電解質，”安德烈亞斯•古奇（Andreas Gutsch）坦言。根據競爭力E（Competence E）項目，他協調的這些活動，有250多位科學家的，都在卡爾斯魯厄理工學院，他們利用這一大的創新，有望進行一系列部分改進，進一步開發整個系統。