新技術突破鋰離子電池電量和充電速度限制
近期,美國西北大學的(de)(de)研究團隊表示,已經找到了突破目前鋰離(li)子(zi)(zi)電池充電量和充電速度限制(zhi)的(de)(de)方(fang)法。該(gai)新方(fang)法不(bu)(bu)僅讓充電量增加了十倍,充電時間也只 需原來的(de)(de)十分之一。據悉,該(gai)項研究成果對手(shou)機、Pad、PC等(deng)許(xu)多(duo)電子(zi)(zi)產(chan)品影響(xiang)深(shen)遠,尤其可(ke)以解決智能手(shou)機電池續航(hang)能力不(bu)(bu)足的(de)(de)軟肋,為最終用戶提供更多(duo)便 捷。相關科學家表示,這項技術有望在(zai)三到五年內在(zai)市場(chang)量售。
引(yin)領電池技(ji)術(shu)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(duan)到(dao)1/10的成績。
在(zai)充(chong)電(dian)容量方(fang)(fang)面,該團(tuan)隊研(yan)究將小群(qun)的(de)(de)硅(Silicon)置入(ru)石(shi)墨烯層之間(jian),達成提(ti)升電(dian)池內部鋰(li)離(li)(li)子(zi)的(de)(de)密度的(de)(de)效果。歸功于石(shi)墨烯所提(ti)供高(gao)(gao)延(yan)展特性(xing),這樣的(de)(de)技術(shu)(shu)突破也(ye)(ye)使聚集(ji)在(zai)電(dian)極(ji)附近鋰(li)離(li)(li)子(zi)更多,也(ye)(ye)因此(ci)使因為硅膨脹所造成的(de)(de)老問題獲得解決。如此(ci)一來,這顆使用新技術(shu)(shu)的(de)(de)電(dian)池在(zai)完全(quan)充(chong)滿電(dian)之后,使用時(shi)間(jian)將可整整維持(chi)一周(zhou)。“如今我們(men)即將在(zai)雙方(fang)(fang)面都得到最佳表現。”Kung表示,因為硅技術(shu)(shu)的(de)(de)進(jin)步(bu),業界(jie)獲得更高(gao)(gao)的(de)(de)蓄電(dian)密度,甚(shen)至就(jiu)算(suan)硅團(tuan)簇 (Silicon Clusters)分離(li)(li)也(ye)(ye)不會造成硅的(de)(de)消失(shi)。
新技術仍需完善(shan)
不過(guo)此(ci)技術仍有尚待改進之處新電(dian)池(chi)(chi)會在(zai)充(chong)電(dian)150次后(hou),效率急劇下滑。但Kung也(ye)指出(chu)增加(jia)電(dian)池(chi)(chi)的充(chong)電(dian)保持(Charge Retention)能力將足(zu)以(yi)彌補這(zhe)樣的缺點,“即使仍維持150次的充(chong)電(dian)次數表(biao)現(xian),但壽(shou)命也(ye)可達(da)一年或更(geng)久,更(geng)別說電(dian)池(chi)(chi)在(zai)此(ci)之后(hou)仍擁有現(xian)有鋰電(dian)池(chi)(chi)的五倍效率”。
另據悉,雖然該技術被認為(wei)是電池技術領域(yu)的(de)開(kai)創(chuang)性重大突破,已將蓄電密(mi)度提高到了理論極限值的(de)八成左(zuo)右,在工(gong)程上算是完美了,但目(mu)前該項目(mu)還(huan)需要(yao)大筆投資來量產。
