《電子技術(shù)應(yīng)用》
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麻省理工宣布10秒內(nèi)完成充電的汽車鋰電池研發(fā)成功

2009-03-18
作者:汽車電子設(shè)計

??? 麻省理工學(xué)院研究人員發(fā)明了一項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,。

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??? 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),。

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可實現(xiàn)快速充電的MIT電池用材樣品

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??? 采用該項技術(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。

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??? 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進(jìn)入通道并被迅速傳送至終端”,。

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??? 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,。

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??? 通過積累多年經(jīng)驗,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,。

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??? “通過采用這項技術(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”。

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??? 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?

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??? 將這項充電技術(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,。

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??? 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,。

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??? MIT研究經(jīng)費來自美國國家科學(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)運輸用電池計劃。

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