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新锂电池十分钟充满电

时间:2014-07-11   作者:环球科学  【原创】       阅读

研究人员为锂离子电池开发出一种三维镀硅锥形碳纳米管集群结构的电极。这种电极可以让便携式电子设备的充电时间从现在的几小时降到10分钟。

  

Mihri和CengizOzkan

 

对便携式电子设备和电动汽车来讲,锂离子电池是可充电电池的首选。但是,它们存在问题。就是,电池在电动汽车上占据了很大一部分重量。并且电池的大小限制了电子设备的小型化。

 

硅是一种很受关注的电极材料,因为它的总充电容量是商用的石墨电极锂离子电池的10倍。考虑到一个封装电池的最大电量,使用硅电极取代普通的石墨电极会让总电池容量提升63%,重量减小40%,体积更小。

 

最近《SMALL》杂志上发表了一篇文章,题为《锂离子电池的镀硅锥形碳纳米管集束电极》。加州大学河滨分校的研究人员通过化学气相沉积法和电感耦合等离子体处理技术开发了一种新型结构的三维镀硅锥形碳纳米集束电极。

 

基于这新型结构的锂离子电池表现了很高的可逆容量和很好的循环稳定性。这种结构表现出优异的电化学稳定性和不可逆性同时还具有高充放电速率,它比传统的基于石墨的电极快将近16倍。

 

研究人员相信这种快速的充放电速度归因于两个原因,论文的第一作者王伟【音】说道。

 

一是,石墨烯覆盖的铜箔和碳纳米管之间的无缝连接促进了活性物质与集电极接触的完整性,这有利于此电极系统充电和热传导。

 

二是,锥形结构提供了一个小的渗透通道让电解质更快的进入电极,这可能提高了电池的性能。(作者:加利福尼亚大学河滨分校    翻译:茄子    校对:易逸度)

 

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