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锂离子电池技术的改良有了罕见的突破

http://www.electric.hc360.com2011年12月07日09:49慧聪电气网

    电池技术的改良并非经常出现,有如美国西北大学(NorthwesternUniversity)一群工程人员所声称的突破更为罕见。华裔教授HaroldKung及其研究团队表示,已成功把锂离子电池的蓄电量及充电速度提升十倍。

    据Kung教授指出,关键在于各层石墨烯(Graphene)之间的锂离子是如何移动。这些离子穿过电池内石墨烯层的速度直接影响到充电速度。为加快这过程,Kung教授决定在电池的石墨烯层刺上数百万个直径只有10至20纳米的极细小孔,为离子提供通往另一层的“快捷方式”。而结果发现这些刺孔电池的充电速度比传统电池快上十倍,15分钟内便可由零到充满电。

    这成果未能满足研究员,Kung教授及其团队再着手为电池加大蓄电量。他们在各层石墨烯之间,注入细小集束的硅来增加锂离子的密度。这方法利用石墨烯的可塑性,避免过往改善蓄电量时所遇上的硅膨胀问题,从而让更多离子积聚在电极处。

    以这方法制成的电池,每次充电便可用上超过一星期。Kung教授表示,现在已近乎两全其美,硅可提供更高的能源密度,而夹层则减少了因硅膨胀收缩所引致的容量损失。即使这些硅集束分裂也不会让硅失去。

    但这电池仍有一项缺点,在充电150次后,蓄电量及充电速度皆大幅衰减。但正如Kung教授指出,蓄电量的增加将足以弥补这缺点。他在接受英国广播公司(BBC)访问时表示,即使在充电150次之后,这相等于一年或以上的运作,这电池的效率比现时市面上的锂离子电池还要高出五倍。

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