新技術突破鋰離子電池電量和充電速度限制
近期(qi),美國西北(bei)大學的(de)(de)(de)研究團隊(dui)表示,已經找到了(le)突破目(mu)前鋰離子(zi)電(dian)(dian)(dian)池充電(dian)(dian)(dian)量(liang)和充電(dian)(dian)(dian)速(su)度限制的(de)(de)(de)方法。該(gai)(gai)新方法不僅(jin)讓充電(dian)(dian)(dian)量(liang)增加了(le)十(shi)倍,充電(dian)(dian)(dian)時(shi)間也只(zhi) 需原來的(de)(de)(de)十(shi)分之一。據悉(xi),該(gai)(gai)項研究成果(guo)對手(shou)機、Pad、PC等許多電(dian)(dian)(dian)子(zi)產品影(ying)響深(shen)遠,尤其可以解決智能手(shou)機電(dian)(dian)(dian)池續航能力不足的(de)(de)(de)軟肋,為最(zui)終用戶提供更多便(bian) 捷。相關科學家表示,這項技術有望在三到五年內在市(shi)場量(liang)售。
引領電池技術發展方向
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(shi)間(jian)縮(suo)短到1/10的成績。
在(zai)(zai)充電(dian)容(rong)量(liang)方(fang)面(mian),該團(tuan)隊(dui)研究將(jiang)小群的(de)(de)(de)硅(Silicon)置(zhi)入石墨烯層(ceng)之間,達成提升電(dian)池(chi)內部鋰(li)離(li)子的(de)(de)(de)密度的(de)(de)(de)效果。歸功于石墨烯所(suo)提供高延展特性,這樣(yang)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)突破也(ye)(ye)使聚集在(zai)(zai)電(dian)極附近(jin)鋰(li)離(li)子更多,也(ye)(ye)因此(ci)使因為硅膨脹所(suo)造(zao)成的(de)(de)(de)老(lao)問題獲得解(jie)決。如此(ci)一(yi)來,這顆使用(yong)(yong)新技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)電(dian)池(chi)在(zai)(zai)完全充滿(man)電(dian)之后,使用(yong)(yong)時間將(jiang)可整整維持一(yi)周(zhou)。“如今我(wo)們即(ji)將(jiang)在(zai)(zai)雙方(fang)面(mian)都(dou)得到最佳(jia)表現。”Kung表示,因為硅技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)進步,業界獲得更高的(de)(de)(de)蓄電(dian)密度,甚至(zhi)就算硅團(tuan)簇(cu) (Silicon Clusters)分離(li)也(ye)(ye)不會造(zao)成硅的(de)(de)(de)消失。
新技(ji)術(shu)仍需完善
不過(guo)此技(ji)術仍有(you)尚待(dai)改進之處新電(dian)池(chi)會在充(chong)電(dian)150次后,效率急劇下滑。但Kung也指出增加電(dian)池(chi)的充(chong)電(dian)保持(chi)(Charge Retention)能(neng)力(li)將足以彌(mi)補這(zhe)樣(yang)的缺點,“即使(shi)仍維持(chi)150次的充(chong)電(dian)次數表現,但壽命也可達一年或(huo)更久(jiu),更別說電(dian)池(chi)在此之后仍擁有(you)現有(you)鋰電(dian)池(chi)的五倍效率”。
另據悉,雖然該(gai)技術(shu)被認為是電(dian)池技術(shu)領域的(de)開(kai)創性重大突(tu)破,已(yi)將(jiang)蓄電(dian)密度(du)提高(gao)到(dao)了理論(lun)極限(xian)值(zhi)的(de)八(ba)成左右(you),在工程上算(suan)是完美(mei)了,但(dan)目前該(gai)項目還需要大筆投資來量產。