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新技術鋰電池充電只要幾分鐘

2010-07-30 15:39:00
    新華網紐約3月11日電(記者王艷紅)美國麻省理工學院的科學家開發出一種新的電池材料處理技術,可用來制造體積更小的充電電池,其充放電速度有望縮短到幾分鐘甚至幾秒鐘,而不是數小時。 鋰電池是手機等小型移動電子設備最常用的電源之一,它們具有非常高的能量密度,很善于儲存能量,缺點是充電和放電的速度很慢。 科學家通常認為,造成鋰電池充放電速度慢的原因是負責攜帶電荷的鋰離子穿過電池材料的運動速度太慢。但麻省理工學院的科學家幾年前發現,按照計算機模型的預測,常見電池材料磷酸鐵鋰中的鋰離子運動速度應該非???。
  經過進一步計算,他們發現鋰離子只能通過這種材料表面上的通道迅速進入材料,那些沒有直接面對通道的鋰離子難以進入材料內部,因為它們無法運動到通道入口處。 麻省理工學院的這個研究小組在電池材料表面制造出了一種新型結構,讓鋰離子可以在材料表面迅速運動,如同汽車沿著“環城公路”高速行駛。運動中的鋰離子遇到一條通道時,就會立即進入電池材料。 他們用這種技術制造出了一塊電池,其充放電速度只需10秒到20秒,相比之下,用未經處理的材料制成的電池需要6分鐘才能完全充放電。此外,用新技術制成的電池在反復充放電的情況下失效較慢。 科學家說,這項技術有可能大大縮短手機和筆記本電腦的充電時間,還可用于制造出加速性能更好的電動汽車。將于3月12日出版的英國《自然》雜志將刊登有關論文。
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