11月15日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，美國(guó)西北大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)表示，已經(jīng)找到了突破目前鋰離子電池充電量和充電速度限制的方法。新方法不僅讓充電量增加了十倍，充電時(shí)間也只需原來(lái)的十分之一?？茖W(xué)家表示，這項(xiàng)技術(shù)可望在三到五年內(nèi)在市場(chǎng)量售。
這項(xiàng)技術(shù)到底是如何工作的呢?
首先，我們必須先了解，電池的充電量主要受限于充電的密度，而充電的速度取決于鋰離子能夠多快在電解液中到達(dá)正極。在目前的技術(shù)中，電池的正極是由層層的石墨薄片所組成。
之前的科學(xué)家，曾經(jīng)嘗試把以碳元素為主的石墨薄片改成以硅為主的薄膜，因?yàn)楣璞忍几苡行У娜菁{鋰離子的數(shù)目。然而，硅在充電過(guò)程中容易急速的收縮和延伸而破碎，反而損失了充電的含量。
除此之外，在目前的技術(shù)里，充電的速度主要是被石墨薄片的形狀所影響。石墨薄片非常的薄(只有一個(gè)碳原子的厚度)，也非常的長(zhǎng)，所以在充電的過(guò)程中，鋰離子需要經(jīng)過(guò)非常久的過(guò)程才能到達(dá)正極。
這個(gè)新的技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)在石墨薄片中夾雜了層層的硅元素，利用石墨薄片的延展性來(lái)穩(wěn)定硅在充電過(guò)程中體積的變化。如此一來(lái)，由于硅的作用，充電含量可以多達(dá)十倍。除此之外，研究團(tuán)隊(duì)也利用化學(xué)氧化的過(guò)程，在石墨薄片上產(chǎn)生很多非常微小的孔隙(約10-20奈米)讓鋰離子可以透過(guò)捷徑快速到達(dá)正極，減少充電的時(shí)間多達(dá)十倍。
目前這個(gè)研究只探討了電池正極的改善方式，接下來(lái)研究團(tuán)隊(duì)會(huì)對(duì)于電池負(fù)極的改善加以研究，可望在鋰離子電池的技術(shù)上有更多的突破。
