科學家研發出可將鋰電池充電效率與容量提升十倍的突破性

davidlam1967 · 發表於 2011-11-20 02:08:33

其實我們並不是很常追隨一些電池技術的進展，但說到開創性的大突破的話，我們可絕對不會錯過！這個由西北大學工程師所研發出來最新技術，宣稱可以讓鋰電池的充電效率與容量得到十倍的大幅度成長。教授 Harold Kung 與他的研究團隊表示，此電池技術的關鍵在於鋰離子在石墨烯層間的流動狀態 -- 離子在其中的流動速度很直接的影響到充電速度的快慢。而為了加速流動速度，他們研究出改變石墨烯排列，使其成為數百萬個只有 10 到 20nm 大小的蜂槽型柱狀體，製造出更適合鋰離子流動的「快速捷徑」。也因為如此，Kung 教授的團隊也達成整整縮短 1/10 電池充電時間的成績，不過！這還只是充電速度的部份而已。

這群科學家更將電池的蓄電量也同時往上提升，他們研究將小群的矽（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。歸功於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，也因此使因為矽膨脹所造成的老問題獲得解決。至於成果如何？如同標題一樣威猛，這顆電池在完全充滿電之後，將可整整維持一週的使用時間，Kung 也表示「如今我們終於即將在雙方面都得到最佳表現」。因為矽以及技術的進步，我們獲得更高的蓄電密度，甚至就算矽團簇（Silicon Clusters）分離也不會造成矽的消失。不過他說的是「即將得到」，那麼可見此技術仍有尚待改進之處 -- 得到大幅改進的充電速度與電池容量，將會在 150 次的充電次數後使效率急劇下滑。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，但壽命卻可達一年或更久，更別說電池在此之後仍擁有現有鋰電池的五倍效率。」Kung 在 BBC 的報導中這樣說道。引用來源將可看到更多深入的技術細節。