韩国技术教育大学 Park Sumin 教授团队开发提升电池快速充电安全性的技术

Published 03 May.2024 10:50(KST)

Updated 30 Jul.2025 12:58(KST)

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“将用于打造充电更快的电动车”

韩国技术教育大学4月3日表示，该校能源新材料化学工程系Park Sumin教授研究团队成功开发出一项技术，大幅提升作为下一代电池电极材料而备受关注的硅在高速充电时的稳定性。

此次研究由中央大学Nam Inho教授团队、蔚山科学技术院Lee Hyeonuk教授团队共同参与推进，旨在解决利用硅的电池在稳定性方面不足以及高速充电时体积急剧膨胀的问题。

研究团队将目光投向了“马铃薯淀粉”制成的乌布莱克（oobleck）。乌布莱克是将少量水加入马铃薯淀粉中搅拌形成淀粉悬浊液后，用拳头用力敲击，会出现水不会飞溅、而是感觉像坚硬固体一样的现象。尤其是由于对强烈冲击具有出色的吸收能力，还可应用于防弹背心。

研究团队利用这种乌布莱克独特的特性，开发出了新概念电极粘结剂技术。在高速充电时，电池内部作为电极材料的硅会极其迅速地膨胀，而马铃薯淀粉的主要成分直链淀粉和支链淀粉会瞬间变硬，从而抑制这种膨胀，这就是其工作原理。

研究团队利用电子显微镜实时观测到抑制硅体积膨胀的过程，在仅用12分钟即可完全充电的高速充电条件下表现出优异的容量。这相当于目前用于电动汽车电池的石墨材料理论极限的4.6倍水平。

Park Sumin教授表示：“许多研究人员一直在努力改善电池用硅负极材料的稳定性，此次开发的技术也是这方面研究的一环”，“该技术有望应用于制造续航更长、充电更快的电动汽车”。

此外，本次研究成果已于4月22日发表于学术期刊《Advanced Energy Materials》网络版。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。