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5分钟就能充满电 科学家利用沥青将电池充电速度提高20倍

2017-10-11 采购锂电池 阅读 165

根据一项新研究,“掺有”一点儿沥青的锂离子电池,充电速度可以达到商品化锂离子电池的10-20倍。给电池充电将不再动辄需要数个小时,这些电池由零充到满电只需短短5分钟。研究人员开发了利用沥青制成的多孔碳阳极,经过逾500次充-放电周期后,阳极仍然异常地稳定。


在开发新型电池时,美国莱斯大学的科学家使用了被称作黑沥青的沥青衍生物。他们给黑沥青镀上一层锂金属,并添加到硫化碳材质的阳极上。


科学家发现,这种沥青和锂阳极电流密度很大,高达每平方厘米20毫安。这意味着其充电速度将远快于普通锂离子电池。


新型电池功率密度高达每公斤1322瓦,电能密度高达每公斤943瓦时。


莱斯大学化学专家詹姆士·图尔(JamesTour)表示,“这类电池容量很大,但同样显著的是,它们电量由零充到满电只需要5分钟,大大短于其他电池的2小时或更长。”


测试显示,新型电池还能阻止锂树突的形成,锂树突会破坏电池的电解质,甚至造成电池报废、起火或爆炸。


但莱斯大学这家实验室的一个早期项目揭示,石墨烯和碳纳米管材质的阳极也能阻止树突的形成。


但图尔表示,新材料更简单,“虽然前者和新型电池的容量相似,接近锂金属理论极限,但来自沥青的碳元素,在单位面积内能容纳更多锂金属,而且制造工艺更为简单,成本也更低。无需化学气相沉积工序,没有电子束沉积工序,无需利用石墨烯生长碳纳米管,因此制造工序得到大幅简化”。


但是,研究人员没有披露新型电池是否会商品化或商品化时间。

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