美国研发出充电时间超短的表面介导电池

2011-09-21      1021 次浏览

日前,一美国公司的研究人员在近期出版的《纳米快报》上发表文章,宣布了一种石墨烯表面锂离子交换电池的诞生。
    该电池又称为表面介导电池,电池的问世解决了锂电池的能量储存密度和充电性能兼容问题,为锂离子电池应用开拓了新的前景,目前的主要优点是实现动力电池又快又满的充电目标。
    该电池设计的关键是其阴极和阳极均有非常大的石墨烯表面。从储能特点来看,石墨烯是目前已知导电性最高的材料,具有很强的散热功能,密度比铜低4倍,重量更轻;强度和比表面积均超过钢,不易发生置换反应。这些特点使得新的锂离子电池储能设备性能优越,储存密度为了160瓦/公斤。
    从充电特点来看,在充电过程中,由于石墨烯电极表面积很大,大量的锂离子可以迅速从阴极向阳极迁移,形成高功率密度和高能量密度。锂离子在多孔电极表面的交换可以消除嵌插过程所需的时间。上述特点使新电池的功率密度高达100千瓦/公斤,比商业锂离子电池高出100倍。
    功能密度高,能量转移率就高,充电时间就会缩短,这使得新型电池在取得与现有锂离子电池相同的充电效果时,时间从原来的10多个小时减少到几分钟,从目前的研究成果来看,这种锂电池充电1000次后,可以保留95%容量;充电2000次后,尚未发现形成晶体结构,可以说,达到了设计目的。

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