麻省理工研發(fā)成功10秒完成充電的汽車鋰電池
日期：2025-01-08 09:28:44 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：368麻省理工學(xué)院研究人員發(fā)明了一項(xiàng)充電材料表面處理技術(shù)，采用新技術(shù)的鋰離子電池可在幾秒內(nèi)完成充電。
一塊鋰電池完成充電一般需要6分鐘或更長的時間。但傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰材料在經(jīng)過表面處理生成納米級溝槽后，可將電池的充電速度提升36倍(僅為10秒)。
采用該項(xiàng)技術(shù)的鋰電池亦具有高放電速度，因此可用于油電混合汽車的加速，使油電混合汽車的速度可趕上采用汽油發(fā)動機(jī)的汽車。
MIT已對該項(xiàng)技術(shù)申請了專利并授權(quán)給了兩家公司。MIT研究人員表示，由于這項(xiàng)新技術(shù)是在現(xiàn)有鋰離子電池基礎(chǔ)上的改進(jìn)，不需要新材料，所以兩年后就將會有商用產(chǎn)品推出。
由Gerbrand Ceder 教授指導(dǎo)的博士生Byoungwoo Kang 表示，“通過對磷酸鐵鋰材料表面進(jìn)行處理可使鋰離子迅速移動列隊(duì)進(jìn)入通道并被迅速傳送至終端”。
幾年前，Ceder在用計算機(jī)對鋰離子電池所用材料進(jìn)行仿真時發(fā)現(xiàn)，鋰離子的傳送速度應(yīng)該比之前想象的要更快。在隨后的深入仿真研究后發(fā)現(xiàn)：因磷酸鐵鋰材料表面可將鋰離子送往塊體材料(bulk material)內(nèi)部的通道數(shù)量有限，從而導(dǎo)致充電過程中鋰離子的傳送速度受到了制約。
通過積累多年經(jīng)驗(yàn)，Kang和Ceder發(fā)現(xiàn)：對磷酸鐵鋰材料進(jìn)行表面處理使其生成間隔僅5納米的多條凹槽，可將鋰離子的傳送速度提高36倍。
“通過采用這項(xiàng)技術(shù)，電池充電將不再受鋰離子傳送速度的制約。這意味著以后鋰電池不僅可以更快速地完成充電，也可以更快速完成放電”。
研究人員表示，今后采用這一技術(shù)的手機(jī)和其他小型裝置用鋰電池將可在幾秒內(nèi)完成充電。對于新興的電動汽車行業(yè)來講，這意味著屆時電動汽車的車速將可以提升到與燃?xì)馄囅噫敲馈?/p>
將這項(xiàng)充電技術(shù)用于現(xiàn)有鋰電池基材并推出產(chǎn)品需要兩年時間，在此期間可對用于電動汽車(electric car)的家用充電器進(jìn)行重新設(shè)計以使其能處理能量的快速傳送。對于電動汽車來講，車用電池在家中的充電速度不僅受到電池本身的限制也受業(yè)主家中電力情況的限制。
迄今為止的測試表明，磷酸鐵鋰材料經(jīng)納米級表面處理之后和塊體材料一樣持久耐用，可以重復(fù)充電和放電而不會因老化影響充電效果。
MIT研究經(jīng)費(fèi)來自美國國家科學(xué)基金會(National Science Foundation)、材料研究科學(xué)與工程中心和美國能源部主持的先進(jìn)運(yùn)輸用電池計劃。