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这种电池充电速率快10到20倍 用沥青打造电池新阳极

  >2019年05月26日扫描电子显微镜下的沥青阳极,左图是覆盖锂金属的沥青和石墨烯纳米带,右图是没有锂金属覆盖的环境。这新资料由美国莱斯大学的科学家开拓,或许能使高容量锂金属电池的充电速率比商用锂离子电池快10到20倍。
  据外洋媒体报导,美国莱斯大学的科学家表示,应用沥青或许能使高容量锂金属电池的充电速率比商用锂离子电池快10到20倍。
  化学家詹姆斯·托尔(James Tour)的试验也赡沥青中多孔的碳制成阳极,在超过500次充电和放电轮回后依然显示出异乎寻常的稳固性。这种电池科椒厘米的电流密度高达20毫安,表明它在请求高功率密度的疾速充电—放电设备中具有不错的应用远景。这项研究的结果发表在美国化学学会的《ACS Nano》期刊上。
  “这些电池的容量很大,但同样了不得的是,咱咱咱们可以或许或许在5钟内从0电量充到满格,而不是像其余电池那样必要两小时甚至更长光阴,”詹姆斯·托尔说道。此前,托尔的试验也赡的是一种沥青衍生物——未处理的自然沥青(gilsonite),又称黑沥青、硬沥青——来捕捉自然气中的率移体。这一次,研究职员将沥青与具有导电性的石墨烯纳米带(graphene nanoribbons)混合,颠末过程电化学沉积感化将锂金属覆盖在混合物外面。
  接下来,研究职员将沥青制成的阳极与硫化碳阴极组合成完备的电池,停止测试。结果表明,这种电池具有高达每千克1322W的功率密度,和每千克943Wh的能量密度。
  测试结果还揭示出该电池另外一个显著的优势:碳可以或许或许减缓锂电池中树枝状结晶的发生。这些结晶会侵入电池的电解质中,如果延长太长,就会导致短路,形成电池失效、着火或爆炸。从沥青中获得的碳可以或许或许有用阻止任何树枝状结晶的构成。
  托尔的试验室在此前的一个项目中发现,用石墨烯和碳纳米管制成的阳极也能阻止树枝状结晶的构成。对此托尔表示,新的资料配方加倍简略。
  “虽然前一个电池和如今新电池的容量差不多,都接近锂金属的实践极限,但是新电池中来自沥青的碳每单位面积能接收更多的锂金属,而且在制作上加倍便利和低价,”托尔说,“新办法没有化学气相沉积的步骤,没有电子束沉积步骤,而且不必要从石墨烯中制取纳米管,因此制作过程大大简化。”
  目前,包含特斯拉、高通等很多科技公司也在开拓能疾速充电的技术。跟着人咱咱们对电池的必要越来越高,疾速充电已经成为很多人存眷的成就。电池机能的晋升将大大提高人咱咱们工作和生活的效力,想象一下,如果手机和笔记本能像汽车加油一样疾速充斥电能,那将带来怎样的改变。

 

     

 

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