鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1061次 | 2019年03月16日
鋰電充電量與充電速度可增加10倍
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,美國(guó)西北大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)表示,已經(jīng)找到了突破目前鋰離子電池充電量和充電速度限制的方法。新方法不僅讓充電量增加了十倍,充電時(shí)間也只需原來的十分之一??茖W(xué)家表示,這項(xiàng)技術(shù)可望在三到五年內(nèi)在市場(chǎng)量售。
這項(xiàng)技術(shù)到底是如何工作的呢?
首先,我們必須先了解,電池的充電量主要受限于充電的密度,而充電的速度取決于鋰離子能夠多快在電解液中到達(dá)正極。在目前的技術(shù)中,電池的正極是由層層的石墨薄片所組成。
之前的科學(xué)家,曾經(jīng)嘗試把以碳元素為主的石墨薄片改成以硅為主的薄膜,因?yàn)楣璞忍几苡行У娜菁{鋰離子的數(shù)目。然而,硅在充電過程中容易急速的收縮和延伸而破碎,反而損失了充電的含量。
除此之外,在目前的技術(shù)里,充電的速度主要是被石墨薄片的形狀所影響。石墨薄片非常的薄(只有一個(gè)碳原子的厚度),也非常的長(zhǎng),所以在充電的過程中,鋰離子需要經(jīng)過非常久的過程才能到達(dá)正極。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
這個(gè)新的技術(shù),研究團(tuán)隊(duì)在石墨薄片中夾雜了層層的硅元素,利用石墨薄片的延展性來穩(wěn)定硅在充電過程中體積的變化。如此一來,由于硅的作用,充電含量可以多達(dá)十倍。除此之外,研究團(tuán)隊(duì)也利用化學(xué)氧化的過程,在石墨薄片上產(chǎn)生很多非常微小的孔隙(約10-20奈米)讓鋰離子可以透過捷徑快速到達(dá)正極,減少充電的時(shí)間多達(dá)十倍。
目前這個(gè)研究只探討了電池正極的改善方式,接下來研究團(tuán)隊(duì)會(huì)對(duì)于電池負(fù)極的改善加以研究,可望在鋰離子電池的技術(shù)上有更多的突破。