新技術突破鋰離子電池充電量和充電速度限制

    鋰電世界  近期，美國西北大學的研究團隊表示，已經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。該新方法不僅讓充電量增加了十倍，充電時間也只需原來的十分之一。據悉，該項研究成果對手機、Pad、PC等許多電子產品影響深遠，尤其可以解決智能手機電池續航能力不足的軟肋，為最終用戶提供更多便捷。相關科學家表示，這項技術有望在三到五年內在市場量售。

    引領電池技術發展方向

    美國西北大學教授Harold Kung與他的研究團隊指出，在充電效率方面，該技術的關鍵在于鋰離子在石墨烯層間的流動狀態離子在其中的流動速度直接影響到充電速度的快慢。而為了加速流動速度，該團隊研究出改變石墨烯排列，使其成為數百萬個只有10nm~20nm大小的蜂槽型柱狀體，制造出更適合鋰離子流動的“快速快捷方式”。也因為如此，該團隊實現將原來電池充電時間縮短到1/10的成績。

    在充電容量方面，該團隊研究將小群的硅（Silicon）置入石墨烯層之間，達成提升電池內部鋰離子的密度的效果。歸功于石墨烯所提供高延展特性，這樣的技術突破也使聚集在電極附近鋰離子更多，也因此使因為硅膨脹所造成的老問題獲得解決。如此一來，這顆使用新技術的電池在完全充滿電之后，使用時間將可整整維持一周。“如今我們即將在雙方面都得到最佳表現。”Kung表示，因為硅技術的進步，業界獲得更高的蓄電密度，甚至就算硅團簇（Silicon Clusters）分離也不會造成硅的消失。

    新技術仍需完善

    不過此技術仍有尚待改進之處新電池會在充電150次后，效率急劇下滑。但Kung也指出增加電池的充電保持（Charge Retention）能力將足以彌補這樣的缺點，“即使仍維持150次的充電次數表現，但壽命也可達一年或更久，更別說電池在此之后仍擁有現有鋰電池的五倍效率”。

    另據悉，雖然該技術被認為是電池技術領域的開創性重大突破，已將蓄電密度提高到了理論極限值的八成左右，在工程上算是完美了，但目前該項目還需要大筆投資來量產。