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“光電融合”為鋰離子電池快速充電提供新思路
時間:2019-11-05 11:27來源:科技工作者之家 作者:綜合報道
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光激發(fā)技術(shù)有望用于鋰離子快速充電過程。
由于充電時間較長（空載充電時間大約需要8個小時），或者距離充電站位置較遠，電動汽車車主往往存在“里程焦慮”。如果電動汽車想要在運輸市場中占據(jù)更重要的地位，快速充電是其不得不面對的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。
近日，美國能源部（DOE）阿貢國家實驗室（ANL）的研究人員報道了一種加速電動汽車鋰離子電池充電的新機制：充電時，只需要將陰極置于氙燈等發(fā)出的集束光線中，鋰離子電池的充電時間可縮短一半以上。如果這項技術(shù)能夠成功商業(yè)化，電動汽車的游戲規(guī)則或?qū)氐赘淖儭?/div>
目前，鋰離子電池一般是被封裝在盒子中，在黑暗狀態(tài)下充電的。為了研究光電輔助技術(shù)作用下的充電過程，ANL的研究人員制作了特殊的透明“硬幣電池”，然后對其進行了光照充電測試。Johnson說：“在我們的設(shè)想下，充電過程中，白光會與鋰錳氧化物（LMO）制成的陰極材料產(chǎn)生良好的相互作用。這個假設(shè)在電池測試實驗中得到了證實。”LMO是一種能與光相互作用的半導(dǎo)體材料。它在充電時可以吸收光束的光子，然后將錳元素的電荷價態(tài)由3價提高到4價。這可以顯著提高鋰離子從陰極中噴射而出的速度。
光電輔助技術(shù)能加速電池反應(yīng)。電池反應(yīng)越快，充電速度也越快，并且電池性能和循環(huán)壽命不會降低。Johnson評價說：“這是光與電池技術(shù)的首次‘碰撞’。這一交叉融合結(jié)果預(yù)示未來電池的創(chuàng)新充電概念將有良好的發(fā)展前景。”
(責(zé)任編輯：子蕊)
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