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Lamborghini獲得MIT授權新型TAQ電池技術:快速充電、有機材料及更多功能優勢

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科技產業資訊室 (iKnow) - 陳諠慧 發表於 2024年2月1日
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圖、Lamborghini獲得MIT授權新型TAQ電池技術:快速充電、有機材料及更多功能優勢

為追求環保的電動車技術,麻省理工學院(MIT)研究人員正在探索取代含鈷電池的替代方案。一個重要的方向是以鋰鐵磷酸鹽(LFP)取代鈷用於陰極。與此同時,新的突破性研究也著眼於開發有機陰極,期望能完全淘汰鈷。

MIT開發出新型鋰離子電池材料,現已由Lamborghini授權應用於其電動車。此項突破性技術採用有機陰極,免除傳統鋰離子電池中鈷或鎳金屬所帶來的高成本和環境影響。


了解鈷的缺點與尋找替代之路
大多數電動車依賴含鈷陰極的鋰離子電池,其穩定性與能量密度都很高。然而,鈷的缺點包括稀缺性、價格波動,以及與開採作業有關的道德考量,如危險的工作環境和環境汙染等問題。MIT研究人員開發的新型電池材料提供了更環保且具成本效益的解決方案。

雖然磷酸鐵鋰(LFP)已成為可行的替代方案,但其能量密度仍不及鈷和鎳電池。有機材料是另一個有前景的選擇,但在匹敵鈷電池的導電性、儲存容量和壽命方面仍面臨挑戰。


Lamborghini六年合作及MIT的有機電池
發表在期刊《ACS Central Science》的這項研究題為「用於快速充電與長壽命鋰離子電池的層狀有機陰極」,突顯了有機陰極的潛力及其令人矚目的特性。MIT研究人員創造的有機陰極展現出與傳統含鈷電池相當的導電性、儲存容量,且充電速度更快。Lamborghini約六年前開始資助 MIT 開發有機電池用於電動車的計畫。研究人員預估,組裝這些有機電池的材料成本可能更低,成本是鈷電池成本的三分之一至二分之一。

麻省理工學院的資深研究人員對該材料影響力樂觀的表示,該有機電池材料技術已可與現有技術競爭,並能節省大量開採現今電池中所用金屬的成本和痛苦以及環境問題。


有機陰極的表現
該新材料包含TAQ(雙四氨基苯醌)的層狀結構,這是一種具獨特性質的有機分子。這些多層雙四氨基苯醌形成類似石墨結構,因存在被稱為醌和胺的化學基團而具穩定性。該材料的不溶解性可避免其溶解入電池電解質,這是某些有機電池材料常見的問題。這種電池壽命可延長至2,000多個充電週期,且劣化極小。此外,採用TAQ陰極的新電池展現更快的充放電能力,對電動車充電效率而言是有前景的。

研究人員加入纖維素和橡膠等填料,取代銅或鋁等材料,以增強穩定性並使其附著於電池的集電體。這些填料物質佔陰極複合材料很小的比例,可預防鋰離子流動時的破裂,進而延長電池陰極壽命。


未來展望:探索鈉與鎂的替代方案
展望未來,研究人員將持續開發電池替代材料,並探索以鈉(Na)或鎂(Mg)取代鋰的可能性。這些更便宜、更豐富的替代方案,或許能為更可持續且具成本效益的電動車技術鋪路。

Lamborghini與MIT的合作標誌著電動車產業的重要時刻,突顯了可持續電池技術的重要性。無鈷有機電池技術的問世代表創新突破,讓電動車環保的未來可預期。為促進電動車的廣泛應用,降低車輛價格以確保更廣大消費群的可及性和可負擔性勢在必行。這項合作不僅改變產業,也為大眾帶來更環保與可及性電動車關鍵解決方案。(1126字;圖1)


參考資料:
Lamborghini licenses new high-capacity organic battery technology developed at MIT. Mezha Media, 2024/01/22.
Lamborghini Licenses MIT's New TAQ Battery—Fast Charging, Organic, and MORE Features. Tech Times, 2024/01/21.
Lamborghini Licenses MIT's Battery Tech for EVs. Battery Tech Online, 2024/01/23.


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