新技術(shù)突破鋰離子電池充電量和充電速度限制

    鋰電世界  近期，美國西北大學的研究團隊表示，已經(jīng)找到了突破目前鋰離子電池充電量和充電速度限制的方法。該新方法不僅讓充電量增加了十倍，充電時間也只需原來的十分之一。據(jù)悉，該項研究成果對手機、Pad、PC等許多電子產(chǎn)品影響深遠，尤其可以解決智能手機電池續(xù)航能力不足的軟肋，為最終用戶提供更多便捷。相關(guān)科學家表示，這項技術(shù)有望在三到五年內(nèi)在市場量售。

    引領(lǐng)電池技術(shù)發(fā)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(shù)的關(guān)鍵在于鋰離子在石墨烯層間的流動狀態(tài)離子在其中的流動速度直接影響到充電速度的快慢。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(shù)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(xiàn)將原來電池充電時間縮短到1/10的成績。

    在充電容量方面，該團隊研究將小群的硅（Silicon）置入石墨烯層之間，達成提升電池內(nèi)部鋰離子的密度的效果。歸功于石墨烯所提供高延展特性，這樣的技術(shù)突破也使聚集在電極附近鋰離子更多，也因此使因為硅膨脹所造成的老問題獲得解決。如此一來，這顆使用新技術(shù)的電池在完全充滿電之后，使用時間將可整整維持一周。“如今我們即將在雙方面都得到最佳表現(xiàn)。”Kung表示，因為硅技術(shù)的進步，業(yè)界獲得更高的蓄電密度，甚至就算硅團簇（Silicon Clusters）分離也不會造成硅的消失。

    新技術(shù)仍需完善

    不過此技術(shù)仍有尚待改進之處新電池會在充電150次后，效率急劇下滑。但Kung也指出增加電池的充電保持（Charge Retention）能力將足以彌補這樣的缺點，“即使仍維持150次的充電次數(shù)表現(xiàn)，但壽命也可達一年或更久，更別說電池在此之后仍擁有現(xiàn)有鋰電池的五倍效率”。

    另據(jù)悉，雖然該技術(shù)被認為是電池技術(shù)領(lǐng)域的開創(chuàng)性重大突破，已將蓄電密度提高到了理論極限值的八成左右，在工程上算是完美了，但目前該項目還需要大筆投資來量產(chǎn)。