想一想可以迅速加速至巡航速度的电动汽车,可以在数分钟而不是数小时内充电的笔记本电脑以及一代超小型手机。
这是美国一对科学家周三草拟的愿景,他们揭示了一项发明,这项发明可以使锂电池比当今任何产品都更小,更轻,功率更高。
当前的由磷酸铁锂(LiFePO4)制成的电池擅长存储大量电量,但是却难以释放。
它们比稳定地分配功率或突然突发获得功率要好。
结果,电动汽车在以恒定速度沿着高速公路行驶时而不是在加速时表现最佳,并且当电池耗尽时,其电池需要数小时才能充电。
到现在为止,责备的指责一直指向带电的锂原子。这些离子与电子一起缓慢移动通过电池材料,然后到达终端以传递电荷-大概有人认为。
但是,麻省理工学院(MIT)的一对材料专家说,问题不在于离子,而在于离子如何进入纳米级隧道,这些隧道使材料迷惑并将电子传输到目的地。
他们的解决方案是磷酸锂涂层,就像支线公路系统一样,将离子推向隧道。然后,离子立即沿隧道入口向下滑动并到达终端。
据英国《自然》杂志报道,由于离子流的改善,一个小的手机电池可以在10秒内充电。
从理论上讲,将用于为插电式混合动力汽车供电的大型电池仅需5分钟即可充电,而目前的充电时间长达6或8个小时。但这只有在加强供电的情况下才有可能。
与其他电池材料不同,经过调整的LiFePO4在反复充电和再充电时不会降解太多。麻省理工学院在一份新闻稿中说,这为小巧轻便的电池打开了道路,而这种小巧轻便的电池无需再提供相同的功率。
麻省理工学院说,这项由美国政府资助的发明已经得到两家公司的许可。
它说,由于涉及的材料不是新材料-区别在于制造方式-“这项工作可以在两到三年内将其推向市场。”
本发明是寻求替代传统的电化学电池的最新要求的进步,所述常规的电化学电池笨重,缺乏能量密度并且需要时间来充电。
该领域的研究范围包括从更新的锂离子技术到氢电池,以及电池与所谓的超级电容器的组合,这些超级电容器利用钛酸钡等奇特的材料来产生震动。
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