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突破性技术:可将锂电池充电效率与容量提升十倍
http://www.cww.net.cn   2012年2月7日 10:59    

近期,美国西北大学的研究团队表示,已经找到了突破目前锂离子电池充电量和充电速度限制的方法。该新方法不仅让充电量增加了十倍,充电时间也只需原来的十分之一。据悉,该项研究成果对手机、Pad、PC等许多电子产品影响深远,尤其可以解决智能手机电池续航能力不足的软肋,为最终用户提供更多便捷。相关科学家表示,这项技术有望在三到五年内在市场量售。

引领电池技术发展方向

美国西北大学教授Harold  Kung与他的研究团队指出,在充电效率方面,该技术的关键在于锂离子在石墨烯层间的流动状态——离子在其中的流动速度直接影响到充电速度的快慢。而为了加速流动速度,该团队研究出改变石墨烯排列,使其成为数百万个只有10nm~20nm大小的蜂槽型柱状体,制造出更适合锂离子流动的“快速快捷方式”。也因为如此,该团队实现将原来电池充电时间缩短到1/10的成绩。

在充电容量方面,该团队研究将小群的硅(Silicon)置入石墨烯层之间,达成提升电池内部锂离子的密度的效果。归功于石墨烯所提供高延展特性,这样的技术突破也使聚集在电极附近锂离子更多,也因此使因为硅膨胀所造成的老问题获得解决。如此一来,这颗使用新技术的电池在完全充满电之后,使用时间将可整整维持一周。“如今我们即将在双方面都得到最佳表现。”Kung表示,因为硅技术的进步,业界获得更高的蓄电密度,甚至就算硅团簇(Silicon Clusters)分离也不会造成硅的消失。

新技术仍需完善

不过此技术仍有尚待改进之处——新电池会在充电150次后,效率急剧下滑。但Kung也指出增加电池的充电保持(Charge Retention)能力将足以弥补这样的缺点,“即使仍维持150次的充电次数表现,但寿命也可达一年或更久,更别说电池在此之后仍拥有现有锂电池的五倍效率”。

另据悉,虽然该技术被认为是电池技术领域的开创性重大突破,已将蓄电密度提高到了理论极限值的八成左右,在工程上算是完美了,但目前该项目还需要大笔投资来量产。(文章摘自engadget《Researchers increase charging capacity, speed of lithium ion batteries by a factor of ten》)。通信世界网

来源:通信世界网-通信世界周刊   作 者:黄海峰(整理)编 辑:高娟    联系电话:010-67110006-853
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