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  • 新型锂电池问世丨充电时间仅需五分钟

    美国康奈尔大学的科学家们研制出了一种新型的锂电池,该电池具有比市场上其他同类电池更快的充电速度,可在5分钟内完成充电,并且在经过数千次的充放电循环后仍能保持性能的稳定。相关研究结果已经在最新一期的《焦耳》杂志上发表。

    目前,锂离子电池是为电动汽车和智能手机供电的最受欢迎的方式之一。锂电池具有重量轻、可靠和相对节能的特点,但通常需要几个小时才能完成充电,并且在处理大电流时存在一定的限制。

    在这项最新的研究中,科学家们发现了一种独特的铟阳极材料,可以有效地与锂离子电池中的阴极材料配对。他们利用这种材料制造出了一种能够在5分钟内快速充电并且放电较慢的电池。

    研究人员解释说,为了设计这种新型电池,他们专注于电化学反应动力学,并确定铟是一种具有潜力的快速充电材料。铟是一种软金属,主要用于制造触摸屏显示器和太阳能电池板的氧化铟锡涂层,也被用作低温焊料中铅的替代品。

    新的研究表明,铟作为电池阳极具有两个关键特性:极低的迁移能量势垒,使离子能够在固态中快速扩散;减少与阳极中离子的交换电流密度,减缓表面反应。这两个特性的结合对于实现快速充电和长时间储能至关重要。

    这项创新的关键在于使电池阳极中的金属离子能够自由移动并找到正确的配置,然后再参与电荷存储反应。这样,在每个充电周期中,电极都能保持稳定状态,从而使新型电池在数千个充放电周期后仍能保持性能的稳定。

    研究人员表示,将这项技术与无线感应充电道路相结合,有望减小电池的尺寸和成本,使得电动交通成为更可行的选择。然而,铟的重量相对较大,他们希望利用人工智能工具来发现更好的电池阳极材料。

    这项新型锂电池的研制具有重要意义,因为它可能为电动汽车和其他电池驱动设备的发展提供更加可行和便利的充电解决方案。

    然而,需要进一步的研究和实验来验证和改进这项技术,以确保其在实际应用中的可靠性和安全性。

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