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电池充电匆忙

12 Mar 2009 詹姆斯Dacey
锂锂

马萨诸塞州理工学院(麻省理工学院)的工程师创造了一种新型电池,可以在几秒钟内收回几小时。研究人员表示,这种突破可能导致新的绿色技术等绿色技术电池。

市场上最好的锂电池可以将大量电荷挤压成一个小体积,但它们有点低迷,并释放能量。这个缺点可以让人们购买电动车。“他们有很多能量,所以你可以长时间驾驶55英里/小时,但电源很低。你可以’T快速加速,” said Gerbrand Ceder.是MIT的研究人员之一。

现在,CEDER和他的同事通过加快电荷流动来改造标准锂电池。它们通过将磷酸锂涂层施加到材料中来实现这一点’s outer shell. This “simple”想法跟随他们最近的理论上的工作,显示沿着表面行驶的锂离子,与电池内的电子流一样同样重要。

“在几秒钟而不是小时的情况下充电和放电电池的能力可能会开辟新的技术应用并诱导生活方式的变化,” said Ceder.

快速离子

在电池内部,电力通过电子和锂离子流向朝向阳极和阴极。以前提高电池功率的尝试专注于增加电子的移动性。物理学家刚刚假设锂离子由于其尺寸较大而相对慢。

然后大约五年前,CEDER和他的同事建模了磷酸铁锂电池,并使锂离子实际上应该以类似的速度移动到电子的令人惊讶的发现。不同之处在于,离子只能通过“tunnels”从表面进入。然而,该过程是非常效率的,因为许多离子在进入这些隧道时遇到问题。

建立了这一新的理论,科学家们旨在最大限度地利用离子进入这些隧道。它们设计了一个系统,它允许锂离子在材料表面周围快速拉链–类似于汽车避免在城市的环路围绕着交通。这创建了一个更有效的系统,在那里显着更多的离子进入隧道

然后,研究人员创造了一个可以在20秒内充满电或放电的小电池;没有涂层需要6分钟。报告他们的调查结果 自然 他们说没有什么可以防止这种电池缩小到5分钟内可以充电的混合动力汽车电池。唯一的限制因素将是可用的功率–15 kW H H电池需要180千瓦。

“我们现在将试图证明一系列锂电池材料的原则。也许有些能量密度具有更高的能量密度,” Ceder told physicsworld.com..

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