超快速充電铌基電池技術供應商 Nyobolt于6月28日釋出了該公司第一個走出實驗室的Nyobolt EV原型電動汽車。這款重量僅為1.25噸的輕便型Nyobolt EV超跑電動車型由CALLUM設計和制造，用于測試Nyobolt公司的铌基電池的性能，并用來證明铌基電池有助于提升電動汽車的充電速度和客戶體驗。
總部位于英國劍橋的 Nyobolt 公司成立于 2019 年，根據這家公司的網站資訊顯示，該公司采用獲得專利的碳和金屬氧化物負極材料、創新的低阻抗電池設計、內建電力電子和軟體控制，來建立高功率、高能量密度電池和快速充電系統。這種電池技術可應用于工業和汽車的電氣化，例如重型非公路卡車、電動汽車、機器人和需要高功率和快速充電周期的消費類裝置等。
該公司此次采用 350kW（800V）直流快速充電器進行的初步車載測試證明，Nyobolt EV 上搭載的50Ah 35kWh 電池可以在 4 分 37 秒内從 10% 充電到 80%，充滿電後原型車可實作 155 WLTP 英裡的續航裡程。這是當今大多數充電速度最快的車輛速度的兩倍。此外，由于前四分鐘的恒定電流為 500A，是以隻需充電四分鐘即可提供 120 英裡的續航裡程。
Nyobolt的技術還解決了锂離子電池增壓通常帶來的衰減問題。該公司稱，Nyobolt 的 24.5Ah 電池已經成功完成了 4,000 多次完整的 DoD（放電深度）快速充電循環，如果用于 Nyobolt EV 電池組，相當于超過 600,000 英裡，同時仍保留超過 80% 的電池容量。這比當今道路上更大的電動汽車電池的保修要高出許多倍。
該公司還表示，經過一些第三方汽車制造商的測試證明，Nyobolt 2.6Ah 電池在 23°C 下充電 12C 和 1C 放電時可實作 4,400 多次循環。而且，在 4,400次 5分鐘的充電周期後，電池内阻僅上升了 50%。這低于行業公認的電動汽車電池的報廢值，通常是初始值的兩倍。
盡管一些原始裝置制造商的充電時間在 15 分鐘左右，但仔細檢查會發現，充電通常跨越有限的 SOC 區域，專門選擇用于限制電池的壽命，例如，在 20-80% 之間。通常，充電配置檔案隻會在很短的充電時間内保持這些峰值充電水準。Nyobolt 的低阻抗電池確定能夠提供可持續性，在該公司公布的技術示範中，電池的使用壽命可延長至 600,000 英裡。
Nyobolt 的聯合創始人兼首席執行官 Sai Shivareddy 博士表示，Nyobolt EV 原型車中的 35kWh 電池組不僅增加了裡程，而且緊湊的電池組尺寸能使電動汽車的購買和運作成本更低，并且制造消耗更少的資源。
雖然這款 Nyobolt EV 的優先用途是展示和測試電池技術，但 CALLUM 的團隊對其進行了設計，以便可以進行小批量生産——用于公路或賽道使用。Nyobolt的電池組裝計劃更加先進，可能會在一年内小批量生産，到2025年将增加到1000組電池包。
Nyobolt 還表示，一旦量産，其靈活的制造模式可實作每年多達 200 萬個電芯産量。
Nyobolt EV的架構還強調了如何将其改裝到現有的電動汽車平台上，進而在充電時間和電池循環壽命方面帶來重大變化。Nyobolt EV 的電池子產品通過帶有水/乙二醇混合物的冷闆進行冷卻。電池電路使用交流壓縮機和冷凝器以及電池冷卻器，與其他高性能車輛相容，并産生接近标準的子產品和電池組。有限的熱量産生（在快速充電或性能驅動期間不超過 60 °C）主要受超低阻抗電池化學的影響。
Nyobolt還表示，已經在與另外八家汽車制造商就采用其技術進行了溝通。除了應用于汽車領域外，Nyobolt的快速充電技術今年還将部署在機器人技術中，而且還在不斷推進其他領域的應用，如要求低停機時間和高生産率的重型商用車領域等。
Nyobolt的技術建立在劍橋大學電池科學家Clare Grey CBE教授和Sai Shivareddy博士上司的十年電池研究之上，并發明了先進的超級電容器。Nyobolt擁有劍橋大學著名電池科學家 Clare Gray 教授原創铌基陽極發明的獨家知識産權，能夠在不影響電池壽命的情況下提供超快速充電的關鍵是其低阻抗電池産生較少的熱量，進而更容易在充電過程中管理如此高的功率水準。锂離子電池中采用的铌基陽極材料能讓電子在陽極和陰極之間更快地轉移。
Gray及其研究團隊在2018年發表在《自然》雜志上的一篇論文中提到，兩種複雜的铌鎢氧化物——Nb16W5O55 和Nb18W16O93，分别采用晶體剪切（crystallographic shear）和青銅狀（bronze-like）結構，即使氧化铌鎢顆粒的尺寸為微米級，也可以以高速率嵌入大量锂。對兩種結構中锂離子擴散系數的測量顯示，室溫值比典型電極材料（如Li4Ti5O12 and LiMn2O4）中的室溫值高幾個數量級。
電池科學家 Clare Gray 教授當時在接受采訪時表示：
“在這項工作中，我們打破了傳統的電極材料納米尺度和納米結構政策，以克服不良的離子擴散和電子性能（例如TiO2 and Li4Ti5O12）。我們證明，使用适當的主體晶格，不需要通常的尺寸、結構或孔隙率标準即可實作實用的高倍率電池電極。
取而代之的是，我們使用了從先前對複雜二進制氧化铌的研究中獲得的見解，例如低溫多晶型T-Nb2O5，以及超離子導體，如钛酸镧鈣钛礦锂（LLTO，lithium lanthanum titanate perovskite），以識别應表現出有利的锂擴散特性的結構基序，進而具有卓越的性能，允許以極高的速率使用微米級顆粒。我們表明，當多氧化還原 4d 和 5d 過渡金屬與适當的三維氧化物結構一起使用時，我們可以實作極高的體積能量密度和令人印象深刻的速率。”
這家英國超快速充電铌基電池技術開發商2021年初獲得了微軟投資人、杜邦公司前首席執行官馬克·道爾（Marc Doyle）和領先的技術投資人威廉和馬特斯（William和Andy Matthes）的支援，完成了1000萬美元A輪融資，并随後在美國波士頓開設了辦事處。該公司的創業團隊來自路特斯、特斯拉、三星和戴森等公司。目前該公司目前在英國、美國和亞洲都有業務。
文章來源：青藍能源
注：本站轉載的文章大部分收集于網際網路，文章版權歸原作者及原出處所有。文中觀點僅供分享交流，不代表本站立場以及對其内容負責，如涉及版權等問題，請您告知，我将及時處理。