新技術突破鋰離子電池電量和充電速度限制
近(jin)期,美(mei)國西北大學(xue)的研(yan)究團隊表(biao)示,已(yi)經找到了(le)突破目(mu)前鋰離子電池(chi)充(chong)電量和充(chong)電速(su)度限(xian)制的方法。該新方法不(bu)僅讓充(chong)電量增加了(le)十(shi)倍,充(chong)電時間也只 需原來的十(shi)分之一。據悉,該項研(yan)究成果(guo)對手(shou)機、Pad、PC等許多電子產品(pin)影響深遠,尤其可以解決智能(neng)手(shou)機電池(chi)續航能(neng)力(li)不(bu)足的軟(ruan)肋(lei),為最終(zhong)用戶提供(gong)更多便 捷。相關科學(xue)家表(biao)示,這項技術(shu)有望在(zai)三到五年內在(zai)市場量售。
引(yin)領電(dian)池技術發展方向
美國西北大學教授Harold Kung與他的研究團隊指出,在充電效率方面,該技術的關鍵在于鋰離子在石墨烯層間的流動狀態離子在其中的流動速度直接影響到由充電器充電速度的快慢。而為了加速流動速度,該團隊研究出改變石墨烯排列,使其成為數百萬個只有10nm~20nm大小的蜂槽型柱狀體,制造出更適合鋰離子流動的“快速快捷方式”。也因為 如此,該團隊實現將原來電池充電時間(jian)縮短到1/10的成績。
在(zai)充電(dian)(dian)(dian)容量方(fang)面,該團隊(dui)研究將小(xiao)群的(de)(de)硅(gui)(gui)(Silicon)置(zhi)入石(shi)墨烯(xi)層(ceng)之間(jian),達(da)成(cheng)提升電(dian)(dian)(dian)池(chi)內部鋰離(li)子的(de)(de)密(mi)度(du)的(de)(de)效果。歸(gui)功于石(shi)墨烯(xi)所提供高延展(zhan)特性,這(zhe)樣的(de)(de)技(ji)術突破也(ye)使(shi)聚集在(zai)電(dian)(dian)(dian)極附(fu)近(jin)鋰離(li)子更多,也(ye)因(yin)此使(shi)因(yin)為硅(gui)(gui)膨脹(zhang)所造(zao)成(cheng)的(de)(de)老問題(ti)獲得解(jie)決。如此一(yi)來,這(zhe)顆使(shi)用新技(ji)術的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)在(zai)完全(quan)充滿電(dian)(dian)(dian)之后(hou),使(shi)用時間(jian)將可整(zheng)整(zheng)維持一(yi)周。“如今我們(men)即(ji)將在(zai)雙(shuang)方(fang)面都得到最佳表(biao)現。”Kung表(biao)示,因(yin)為硅(gui)(gui)技(ji)術的(de)(de)進步,業界獲得更高的(de)(de)蓄電(dian)(dian)(dian)密(mi)度(du),甚至(zhi)就算硅(gui)(gui)團簇 (Silicon Clusters)分(fen)離(li)也(ye)不會造(zao)成(cheng)硅(gui)(gui)的(de)(de)消失。
新技(ji)術仍(reng)需完善
不過此技術仍(reng)(reng)有尚(shang)待改(gai)進之處新電(dian)(dian)(dian)(dian)池會在充電(dian)(dian)(dian)(dian)150次(ci)后,效率急劇下滑。但Kung也指出增加電(dian)(dian)(dian)(dian)池的充電(dian)(dian)(dian)(dian)保持(Charge Retention)能(neng)力(li)將足以彌(mi)補(bu)這樣的缺點,“即使(shi)仍(reng)(reng)維持150次(ci)的充電(dian)(dian)(dian)(dian)次(ci)數表現,但壽命(ming)也可達一年或更(geng)久(jiu),更(geng)別說電(dian)(dian)(dian)(dian)池在此之后仍(reng)(reng)擁有現有鋰電(dian)(dian)(dian)(dian)池的五倍效率”。
另據悉,雖然該(gai)技術被(bei)認(ren)為是電池技術領域(yu)的開創性重(zhong)大突破,已將(jiang)蓄電密度提(ti)高到了(le)理論(lun)極限值的八(ba)成左右,在工程(cheng)上算是完(wan)美了(le),但目前該(gai)項目還需(xu)要大筆投資來量(liang)產。
