锂離子電池快速充電?來源：科技日報本報記者 吳長鋒 ，現在小編就來說說關于锂離子電池快速充電?下面内容希望能幫助到你，我們來一起看看吧!

锂離子電池快速充電

來源：科技日報

本報記者 吳長鋒

記者10月14日獲悉，中國科學技術大學季恒星教授研究組與美國加州大學洛杉矶分校、中國科學院化學研究所等機構合作，在新型锂離子電池電極材料研究方面取得重大突破：全新設計的黑磷複合材料使锂離子電池兼具高容量、快速充電且長壽命成為可能。這項成果發表在《科學》雜志上。

如今電動汽車愈發受到市場青睐，但漫長的充電時間也讓人望而卻步。傳統燃油汽車僅需5分鐘即可滿油增程500公裡，而目前市售最先進的電動汽車則需要“坐等”充電一小時才能達到同樣的增程效果。發展具有快速充電能力的大容量锂離子電池一直是電動汽車行業的重要目标。中國科學技術大學的這項最新研究突破使人類距離該目标更近了一步。

論文第一作者金洪昌博士介紹：“在锂離子電池中，能量通過锂離子與電極材料的化學反應進出電池，因此電極材料對锂離子的傳導能力是決定充電速度的關鍵；另一方面，單位質量或體積的電極材料容納锂離子的多少也是一個重要因素。”

黑磷是白磷的同素異形體，特殊的層狀結構賦予了它很強的離子傳導能力和高理論容量，是極具潛力的滿足快充要求的電極材料。然而黑磷容易從層狀結構的邊緣開始發生結構破壞，實測性能遠低于理論預期。

為此，季恒星團隊采用“界面工程”策略将黑磷和石墨通過磷碳共價鍵連接在一起，在穩定材料結構的同時提升了黑磷石墨複合材料内部對锂離子的傳導能力。針對電極材料在工作過程中會被電解液逐漸分解的化學物質所包裹，部分物質會阻礙锂離子進入電極材料，就像玻璃表面的灰塵阻礙光線穿透一樣。研究團隊用輕薄的聚合物凝膠做成防塵外衣“穿”在黑磷石墨複合材料表面，使锂離子得以順利進入。

“我們采用常規的工藝路線和技術參數将黑磷複合材料做成電極片。實驗室的測量結果表明，電極片充電9分鐘即可恢複約80%的電量，2000次循環後仍可保持90%的容量。”論文共同第一作者、中國科學院化學研究所研究員辛森介紹說，“如果能夠實現這款材料的大規模生産，找到匹配的正極材料及其他輔助材料，并針對電芯結構、熱管理和析锂防護等進行優化設計，将有望獲得能量密度達350瓦時/千克并具備快充能力的锂離子電池。”

這樣的锂離子電池能夠使電動汽車的行駛裡程接近1000公裡，而特斯拉Model S滿電後的行駛裡程為650公裡。快速充電能力将使電動汽車的用戶體驗上升一個台階。

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