首頁 >> 信息中心>>

新型材料讓鋰離子電池9分鐘充電80%

文章時間:2020-10-21 15:29:07 
  記者10月14日獲悉,中國科學技術大學季恒星教授研究組與美國加州大學洛杉磯分校、中國科學院化學研究所等機構合作,在新型鋰離子電池電極材料研究方面取得重大突破:全新設計的黑磷復合材料使鋰離子電池兼具高容量、快速充電且長壽命成為可能。這項成果發表在《科學》雜志上。

  如今電動汽車愈發受到市場青睞,但漫長的充電時間也讓人望而卻步。傳統燃油汽車僅需5分鐘即可滿油增程500公里,而目前市售最先進的電動汽車則需要“坐等”充電一小時才能達到同樣的增程效果。發展具有快速充電能力的大容量鋰離子電池一直是電動汽車行業的重要目標。中國科學技術大學的這項最新研究突破使人類距離該目標更近了一步。

  論文第一作者金洪昌博士介紹:“在鋰離子電池中,能量通過鋰離子與電極材料的化學反應進出電池,因此電極材料對鋰離子的傳導能力是決定充電速度的關鍵;另一方面,單位質量或體積的電極材料容納鋰離子的多少也是一個重要因素!

  黑磷是白磷的同素異形體,特殊的層狀結構賦予了它很強的離子傳導能力和高理論容量,是極具潛力的滿足快充要求的電極材料。然而黑磷容易從層狀結構的邊緣開始發生結構破壞,實測性能遠低于理論預期。

  為此,季恒星團隊采用“界面工程”策略將黑磷和石墨通過磷碳共價鍵連接在一起,在穩定材料結構的同時提升了黑磷石墨復合材料內部對鋰離子的傳導能力。針對電極材料在工作過程中會被電解液逐漸分解的化學物質所包裹,部分物質會阻礙鋰離子進入電極材料,就像玻璃表面的灰塵阻礙光線穿透一樣。研究團隊用輕薄的聚合物凝膠做成防塵外衣“穿”在黑磷石墨復合材料表面,使鋰離子得以順利進入。

  “我們采用常規的工藝路線和技術參數將黑磷復合材料做成電極片。實驗室的測量結果表明,電極片充電9分鐘即可恢復約80%的電量,2000次循環后仍可保持90%的容量!闭撐墓餐谝蛔髡、中國科學院化學研究所研究員辛森介紹說,“如果能夠實現這款材料的大規模生產,找到匹配的正極材料及其他輔助材料,并針對電芯結構、熱管理和析鋰防護等進行優化設計,將有望獲得能量密度達350瓦時/千克并具備快充能力的鋰離子電池!

  這樣的鋰離子電池能夠使電動汽車的行駛里程接近1000公里,而特斯拉Model S滿電后的行駛里程為650公里?焖俪潆娔芰⑹闺妱悠嚨挠脩趔w驗上升一個臺階。

(來源:科技日報)
                                                                 編輯:三人水
分享到:

中國家電在線著作權聲明中國家電在線一直尊重作品的版權,網站的所有內容均由其內容合作方提供。轉載依據最高人民法院《關于審理涉及計算機網絡著作權糾紛案件適用法律若干問題的解釋》(法釋[2000]48號)第三條之規定。如果您發現本網站已轉載或摘編了您擁有著作權的作品并對轉載有疑議,或對作品的真實性持有其它不同觀點,請您發送電子郵件至中國家電在線內部信息部。 中國家電在線在網上傳輸的所有內容均由內容合作方提供,該等內容合作方負責其所發布的內容的真實性、準確性和合法性。
推薦打印聲明評論

【如果出處引用錯誤,請與此信箱聯絡

查看評論
 
我來說兩句
  
    昵稱:    驗證碼:

中國家電在線文章評論聲明:請您對您的言行負責,遵守中華人民共和國有關法律、法規,尊重網上道德。我們會對您的IP進行記錄。此評論只代表讀者觀點,并不代表中國家電在線立場。
 
中國家電在線推薦
相關文章
 焦點新聞
 精彩專題
 各地動態
 使用技巧
 產品導購
 一周點擊率排行
悠洋棋牌官方版下载 东北麻将游戏4人打 p62开奖历史结果 福建十一选五的走势图 2014nba快船vs步行者 闲来贵州麻将手机版 打广东麻将赢钱绝招 白山棋牌游戏下载 天津快乐10分杀号预测 福建体彩36选7开奖走势图 上官燕七星彩预测 3717游戏中心李逵劈鱼 四人长春麻将小鸡飞蛋 哈尔滨宾馆带麻将房 盛大娱乐游戏平台 辽宁体彩十一选五前三组 qq捕鱼大富翁新手卡