美国研发出充电时间超短的表面介导电池

日前，一美国公司的研究人员在近期出版的《纳米快报》上发表文章，宣布了一种石墨烯表面锂离子交换电池的诞生。
    该电池又称为表面介导电池，电池的问世解决了锂电池的能量储存密度和充电性能兼容问题，为锂离子电池应用开拓了新的前景，目前的主要优点是实现动力电池又快又满的充电目标。
    该电池设计的关键是其阴极和阳极均有非常大的石墨烯表面。从储能特点来看，石墨烯是目前已知导电性最高的材料，具有很强的散热功能，密度比铜低4倍，重量更轻；强度和比表面积均超过钢，不易发生置换反应。这些特点使得新的锂离子电池储能设备性能优越，储存密度为了160瓦/公斤。
    从充电特点来看，在充电过程中，由于石墨烯电极表面积很大，大量的锂离子可以迅速从阴极向阳极迁移，形成高功率密度和高能量密度。锂离子在多孔电极表面的交换可以消除嵌插过程所需的时间。上述特点使新电池的功率密度高达100千瓦/公斤，比商业锂离子电池高出100倍。
    功能密度高，能量转移率就高，充电时间就会缩短，这使得新型电池在取得与现有锂离子电池相同的充电效果时，时间从原来的10多个小时减少到几分钟，从目前的研究成果来看，这种锂电池充电1000次后，可以保留95%容量；充电2000次后，尚未发现形成晶体结构，可以说，达到了设计目的。