搭载全气候电池的电动车将在北京冬奥会上亮相。在严寒地区连续三年进行的实地车队试验,已经充分验证了这种新型电池的性能和寿命。
“锂电池不耐低温问题,已得到解决。” 这项电池技术,来自美国国家发明家科学院院士王朝阳。他是动力电池、储能与燃料电池技术科学家。11月6日,王朝阳在腾讯WE大会上指出,储能技术是实现“双碳”目标和能源革命的关键核心技术,具有重大的战略意义。
电池无处不在,新的电池技术,往往成为新产业崛起的关键。但是,200年来,电池结构其实没有过大变化。
这种结构自然地形成了两个界面:一个存在于正极材料和电解液之间,另一个在负极材料和电解液之间。两种界面之间有着电势差,也就给出了电池的电压。
“无论我们是不是在使用电池,电池内的反应界面一直在勤奋和活跃地工作。”王朝阳说,这也是电池有安全风险隐患和衰老的根本原因。
电池材料自身无法同时满足低温高活性和高温稳定性。工程师要给电池增加一套热管理系统,来保障电池的安全。这样一来,又会增加电池重量、体积和成本。
有没有一种电池,不工作的时候能把反应界面关掉一些,提高安全性;工作的时候再把界面调大调强,给出所需要的高功率?
他们已经发明了一种全气候电池,与之相类似的文章刊发在《自然》杂志上。不增加电解液的可燃性,也不改变电极材料的耐热性,他们在电池里面植入一片10微米厚度的镍箔作为发热体。利用电池自带的能量,再加上一个开关,就可以随意调控电池的活性。哪怕在零下30摄氏度的环境里冻透的电池,只需30秒时间,就能自加热到零度以上正常工作。
这一技术,已被2022年北京冬奥运会采用,成为驱动奥运电动汽车的核心技术之一。
加一片镍箔,听起来是相当简单的方法。王朝阳告诉科技日报记者,它背后有曲折的探索过程。团队尝试过各种各样的方法,各种各样的材料:有的安全性差,有的能量转化效率低,有在实验室做得很漂亮,但产业化时还是不行……“经过了20多年,我自己的感受是,简单就是美。真正有实用价值的科学发现,最后都是极致的简单。”王朝阳感慨,“创新需要坚持和毅力,这么多年,我们团队一直在追踪电池和储能的问题。”
基于热调控原理,团队还发明了10分钟快充电池。王朝阳认为,10分钟快充电池的应用和推广,是电动汽车发展的一个重要里程碑——快速补能可以让电动车主摆脱里程焦虑。
王朝阳的梦想,是退休前能坐飞行汽车上班。在接受科技日报记者正常采访时,王朝阳指出,飞行汽车中最大的技术问题,还是电池。飞行汽车对电池的要求相当高,它必须在每次降落以后马上对电池进行快速补能。“目前我们的实验已证实了10分钟快充电池用于飞行汽车的可行性和经济性。”
其实,电池快充和高能量密度都是科学上的重大难题。王朝阳认为,真正意义上的解决方案,应该经过同行评议,刊发在科学期刊后,由第三方验证可重复,然后市场给出量产方案。“这才是靠谱的。”他强调,电池和储能是新能源时代和智能社会最重要的基础技术之一,在未来的十年将迎来巨大的创新机会。
自2013年迄今,腾讯WE大会已连续举办9届,共邀请近80位世界顶尖科学研究者登台。王朝阳说,WE大会为科学工作的人提供了一个让大家探索的平台,展示那些已发生的、正在发生的和未来发生的技术怎么样影响着文明的进步。(张盖伦)
南美洲的一种肺鱼是迄今发现的拥有最大基因组的动物。通过将美洲肺鱼基因组与其他肺鱼基因组作比较,研究人员确定,美洲肺鱼每1000万年向其DNA中添加相当于一个人类基因组的基因。
中国科学院大连化学物理研究所史全研究员团队与吴忠帅研究员团队合作,在前期柔性相变薄膜的研究基础上,进一步改善化学交联合成方法,并利用湿法纺丝技术,开发出一种具有固-固相变特性的本征柔性相变纤维。实际人体热管理实验表明,该柔性相变纤维具备优秀能力的温度控制性能,为新一代智能调温纤维材料的研究与发展提供了新方向。
近日,中国医学科学院药物研究所助理教授吴惊香团队揭示了去甲肾上腺素转运体的底物结合及抑制机制,为去甲肾上腺素转运体研究奠定了基础。尽管研究已揭示了去甲肾上腺素转运体的底物结合及抑制机制,但对吴惊香团队来说,“闯关”远未结束。
研究人员介绍,就像水龙头的阀门能调节水流的大小,晶体管也能够调控由电子或空穴等载流子形成电流的大小。研究团队通过可控调制热载流子来提高电流密度,发明了一种由石墨烯和锗等混合维度材料构成的“热发射极”晶体管,并提出了一种全新的“受激发射”热载流子生成机制。
人工智能,从技术层面而言,特指使计算机程序呈现出人类智能的技术;从客观存在层面而言,泛指能够表现出人类智能的机器设备。
文物和文化遗产承载着中华民族的基因和血脉,是传承历史和文明的载体,也是推进文化自信自强的深厚根基。
作为数字时代的新型生产要素,数据是数字化、网络化、智能化的基础,已成为发展新质生产力的重要支撑和关键引擎。 多措并举打通束缚新质生产力发展的堵点卡点,让数据要素更好赋能新质生产力发展,是实现中国式现代化的重要任务。
党的二十届三中全会审议通过的《中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》强调,建立人工智能安全监管制度。所谓生成式人工智能技术(AIGC),是指基于算法、模型、规则等,生成文本、声音、图片、视频等内容的新一代人工智能技术。
“木星冰卫星探测器”(JUICE)将于8月19日、20日飞越地球和月球。次飞越可能是整个飞行任务中最复杂的,因为JUICE必须精确通过与地球和月球相关的正确位点,进而“搭便车”前往金星。
研究星系的形成和演化,对理解宇宙起源和结构有重要意义。南京大学天文与空间科学学院教授王涛团队揭示黑洞通过调制星系冷气体含量影响星系的形成演化,解开了困扰天文学界半个世纪的谜题。”王涛团队通过对样本星系中原子氢和超大质量黑洞的对比研究,发现星系中心黑洞质量与原子氢含量负相关。
中国科协推出科普大篷车项目,让“移动科技馆”走到乡村孩子身边。潘薇是安徽省科技馆科普大篷车的第一代科普工作者,“我们常在外边跑,陪伴家人的时间很少。
8月12日晚至13日晨,被誉为“全年最适合观测的流星雨”——英仙座流星雨迎来极大。
这些年来,在各地各方的共同努力下,长城保护、传承与研究工作有序进行,长城的保护状况得到持续改善。
大学博物馆面向中小学生开放,有利于促进教育资源的共享与普及,对促进知识传播、文化传承、提升学生综合素养都具有积极意义,无疑值得肯定和点赞。
近年来长江水生生物资源总体呈现恢复向好态势,以十年禁渔为重点的长江大保护系列政策措施取得明显成效。
“气温每上升1℃,所选育的小麦品种的环境适应能力将下降8.7%。论文第一作者兼通讯作者熊伟建议,未来必须对现有育种策略做调整,增加抗逆高产品种的遗传多样性,以适应持续不断的增加的极端天气事件。
日前,中国科学院生物物理研究所研究员赵岩团队和合作者在《自然》发表最新研究成果,为开发治疗与多巴胺转运蛋白(DAT)相关精神疾病的药物提供了重要的指导信息。
中国汽车工业协会最新统计显示:7月,乘用车国内销量159.5万辆,其中,新能源乘用车国内销量85.3万辆,首次超过传统燃料乘用车74.2万辆的国内销量。