美研发MXene锂电池电极 电动车充电或仅需数秒
时间:2017-07-27 16:10来源:盖世汽车 作者:综合报道
点击:
次
新款锂离子电池电极简介
新款锂电池的电极采用了一款名为MXene的二维材料，其导电性高。据研究团队透露，未来新款锂电池或许能实现电动车的“近即时（near-instant）”充电。
他们表示，新电极或将解决长久以来一直困扰电动车市场的一大技术难题。在早前的研究中，该团队将目光放到了超级电容器（supercapacitors）上，该器件是便携式电子产品的储能设备。可惜的是，该器件仅能被用于快速充放电，无法长期储能。
如今，德雷塞尔大学的工程学研究员们采用了MXene材料，结合了超级电容器与传统大容量电池的优点和特性。
首席研究员Yury Gogotsi表示，团队的研究成果驳斥了普遍接受的业内教条（dogma）——相较于双电层电容器（electrical double-layer capacitors）内所用的物理存储器（physical storage），电池内化学物质的电荷存储（chemical charge storage）的充电速率要慢得多。
Gogotsi在一份声明中宣称：“我们抽取了薄薄的一层MXene电极，用于演示充电速率，整个充电过程只需数十毫秒。这主要得益于MXene材质的超高导电性，为未来研发超快速储能设备铺平了道路，未来锂电池的充放电耗时将仅需数秒，且所储存的电能要远高于常规的超级电容器。”
MXene材质简介
MXene是一款扁平的纳米材料，于2011年被德雷塞尔大学材料科学与工程系的研究人员所发现，其外观酷似三明治，由氧化物与导电的碳及金属填充物构成，而氧化物相当于三明治中的面包，将填充物夹在中间。在材料制造过程中，研究人员将采用层压法来制作MXene。不妨想象下桶装品客薯片的样子，该材质的各层材料就是如此堆叠而成的。
MXene材质电极的弊端及改进
尽管MXene的导电性相当出色，但其结构不利于锂离子在电池内的扩散。对于锂电池的储能而言，锂离子留在氧化还原活性位置（redox active sites），这类位置的数量越多，电池保有的电量就越大。重要的是，电池还使锂离子能够自由移动，否则其无法到达氧化还原活性位置。
为使MXene的锂离子能自由移动，研究人员对其结构进行了一定的调整。研究人员将MXene与水凝胶（hydrogel）相混合，改变了其结构，使锂离子能自由移动。
Yury Gogotsi表示：“理想的电极架构是多通道结构（multi-lane），以便锂离子高速移动。研究团队研发的大孔隙电极设计恰好实现了该目标，使充电过程短短数秒内完成。”
MXene电极的未来展望
该大学表示，该款电池材料的研发应用具有重要意义，其在很大程度上解决了目前电动车推广受阻的一大技术难题。
Gogotsi表示：“若未来该款低维导电材质电池电极得到采用，将大幅提升电池的充电效率及电量，进而将提升车辆、笔记本电脑、手机电池的充电速率，只需数秒或数分钟就能完成，无需苦等数小时。”
Gogotsi表示，采用MXene作为电极材料的最大好处在于其导电性。但研究团队也承认，该电极材料及相关技术看似颇具前景，但目前仍不确定试制成功并用于车辆后的实际情况，但他们表示，一旦应用到车辆及手机中，将彻底颠覆当前所用的电池。
(责任编辑：admin)
免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜欢
-
10分钟快充时代来临：王朝阳团队极速充电技术被美国能源部采用推广
2018-05-14 13:53 -
美大学最新研究成果：电动车成本还不到燃油车一半
2018-01-15 12:31 -
外媒：美国科学家研制出不会爆炸的水锂电池
2017-09-08 12:15 -
美国海军研发水下无线充电站 可为无人潜水艇充电
2017-08-31 16:04 -
美国科学家研发出高科技纱线：只需拉伸或扭转就能发电
2017-08-25 17:26 -
美国研发巨型风力发电机 比埃菲尔铁塔还高
2017-07-27 10:53 -
韩国航空研究所太阳能EAV-3无人机亟待美方电池
2017-07-26 14:17 -
大众与埃克森美孚合作研发天然气车
2017-05-08 13:52
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
专题
相关新闻
-
10分钟快充时代来临：王朝阳团队极速充电技术被美国能源部采用推广
2018-05-14 13:53 -
美大学最新研究成果：电动车成本还不到燃油车一半
2018-01-15 12:31 -
外媒：美国科学家研制出不会爆炸的水锂电池
2017-09-08 12:15 -
美国海军研发水下无线充电站 可为无人潜水艇充电
2017-08-31 16:04 -
美国科学家研发出高科技纱线：只需拉伸或扭转就能发电
2017-08-25 17:26 -
美国研发巨型风力发电机 比埃菲尔铁塔还高
2017-07-27 10:53 -
韩国航空研究所太阳能EAV-3无人机亟待美方电池
2017-07-26 14:17 -
大众与埃克森美孚合作研发天然气车
2017-05-08 13:52
本月热点
-
2020年锂电池行业研究报告
2021-05-11 11:24 -
突发｜深圳一锂电企业停止经营、解散员工！
2021-05-11 10:02 -
4月我国动力电池装车量同比上升134.0%
2021-05-13 08:26 -
如何看待Pack内铁锂和三元混用
2021-06-01 09:25 -
可充电中性锌空气电池：进展，挑战和未来
2021-05-19 10:59 -
揭开赣锋锂业的家底
2021-06-03 09:46 -
“电池荒”来袭，生产纯电动汽车的车企要被卡脖子了？
2021-06-01 21:22 -
关于征集《锂离子电池用连续式真空干燥系统技术规范》等两项行业标准的函）征求意见程序
2021-05-31 22:53
企业微信号
微信公众号