麻省理工工程師研製的新型電池材料
北京時間3月12日消息,據國外媒體報道,美國科學家研製出一種具有革命性的手機電池,與充電時間需要幾個小時的普通電池相比,這種電池隻需10秒鍾便可完成充電過程。
科學家表示,新電池的充電速度是傳統電池的100倍,2到3年內便可用在手機、筆記本電腦、iPod、數碼攝像機和照相機上。此外,同樣的技術也可大大縮短電動汽車的充電時間,能夠與傳統汽車的加滿時間不相上下,進而掃除綠色環保汽車麵臨的其中一個最大障礙。
新型快充電池是麻省理工學院工程師共同努力的結晶。研究小組表示,他們的發明所使用的材料已經被用於電池製造,實現大批量生產並非難事。新型快充電池立基於傳統的已被廣泛用於攝像機、照相機、手機和筆記本的鋰離子充電電池。鋰電池之所以能夠用於這些便攜式設備是因為它們能夠在很小的空間儲存大量電量。然而,鋰電池的充電速度還是相對較慢。對於任何用戶來說,如果頭天晚上忘記給手機充電,一定會給第二天的使用帶來不小麻煩。
負責設計新電池的格布蘭德·塞達爾(Gerbrand Cedar)博士說:“電動汽車電池可存儲相當多電量,你能夠以時速55英裏(約合每小時88公裏)的速度開上很長時間,但電池的功率仍比較低,以致無法迅速加速。”根據《自然》雜誌的報道,塞達爾及其同事找到了一種加快這一過程的方式。傳統鋰電池擁有兩個電極,一個由鋰製成,另一個由碳製成,兩個電極被淹沒於電解液中。充電時,鋰離子——或者說帶正電的原子——從鋰電極流向碳電極;放電時,鋰離子則以相反方向流動。
電池充電或放電速度慢是因為鋰離子從一個電極流向另一個電極需要一定時間。研究人員將由鋰鐵磷酸鹽製成的傳統電極表麵結構加以改進,讓鋰離子的釋放和吸入速度大大提高,是原來的100倍。利用這種新技術製成的電池原型隻需10到20秒便可完成充電或放電過程。相比之下,體積相當的普通電池則需要 6分鍾才能完成充電。
與其它電池材料有所不同的是,新材料不會隨著重複充電和放電老化。科學家表示,充電速度更快的電池可連續使用2年或者3年。塞達爾說:“充放電時間以秒而不是以小時計算的電池可能為新的技術應用打開一扇門,同時也將改變人們的生活方式。”此外,這項技術也可用於研製新一代體積更小、重量更輕的電池,讓手機和筆記本電池的個頭隻有一張信用卡大小。
新型快充電池將受到便攜式電子設備用戶的青睞,他們不必提醒自己在頭天晚上充電,除此之外,這項新發明也將孕育新一代電動汽車。相對於現有的充電時間需要大約8小時的電池而言,體積更大的電動汽車電池隻需5分鍾便可完成充電。這樣一來,電動汽車用戶便可放心大膽地進行遠距離行使,而不必擔心電量問題,隻要能找到服務站,他們便可在短短幾分鍾內為汽車充滿電,就像駕駛汽油或柴油汽車的人一樣