钜大LARGE | 点击量:959次 | 2019年01月11日
美研究:锂电池添沥青混材质可快速充电
美国莱斯大学研究人员发现,锂电池添加沥青及混合材质成分,充电速度可提升10至20倍,新款电池的电量由零至充饱,可能5分钟就可完成。
电池如何快速充电又不会导致过热、燃烧,甚至爆炸,是科学家们长期研究的方向。
莱斯大学(RiceUniversity)教授屠尔(JamesTour)与研究团队研发的锂电池充电成果,刊载于美国化学学会(AmericanChemicalSociety)的ACSNano期刊,新质材可让充电速度较现有的锂电池快到10至20倍。
屠尔领导的团队使用未经处理的天然沥青(Gilsonite),并与导电材质石墨烯奈米带(GrapheneNanoribbon)混合材质,将可解决锂电池充电需时过长与过热等问题。
研究团队把这款复合材料,附着于锂金属生成阳极,并以硫化碳生成阴极,完成沥青锂电池,经过500多次的充电与放电实验,发现新电池充电速度相当快。
相较于锂电池充饱电时间以小时计,屠尔和团队研发的沥青锂电池,因电流密度每平方公厘可达20毫安培(20mA),充电速度较现有的锂电池快10至20倍不等,也就是说不到5分钟就可充饱。
此外,由于锂电池的正极常见树突(Dendrites),并且会扩散于整个装置而蔓延至负极,如此将造成电池短路而燃烧或爆炸;但添加沥青的锂电池可抑制树突的生成,使锂电池的性能更稳定。