美國康奈爾大學(xué)科學(xué)家研制出一款新型鋰電池，可在5分鐘內完成充電，速度快于市場(chǎng)上其他同類(lèi)電池，且歷經(jīng)數千次充放電循環(huán)后仍能保持性能穩定，有望緩解電動(dòng)車(chē)駕駛員的“里程焦慮”。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《焦耳》雜志。
鋰離子電池是目前最受歡迎的為電動(dòng)汽車(chē)和智能手機供電的方式之一。鋰電池重量輕、可靠且相對節能，但它們往往需要數小時(shí)才能完成充電，而且缺乏處理大電涌的能力。在最新研究中，科學(xué)家們確定了一種獨特的銦陽(yáng)極材料，它可與鋰離子電池內的陰極材料有效配對。在此基礎上，他們制造出了一種能在5分鐘快速完成充電且緩慢放電的電池。
研究人員解釋說(shuō)，為設計出最新電池，他們專(zhuān)注于電化學(xué)反應動(dòng)力學(xué)，確定銦是一種極具潛力的快速充電材料。銦是軟金屬，主要用于制造觸摸屏顯示器和太陽(yáng)能電池板的氧化銦錫涂層，也被用作低溫焊料中鉛的替代品。
新研究表明，銦作為電池陽(yáng)極擁有兩個(gè)關(guān)鍵特性：極低的遷移能量勢壘，使離子能在固態(tài)中快速擴散；減少與陽(yáng)極中離子的交換電流密度，減緩表面反應——這兩大特性結合，對于快速充電和長(cháng)時(shí)間儲存電能至關(guān)重要。
此項創(chuàng )新的關(guān)鍵在于，使電池陽(yáng)極處的金屬離子自由移動(dòng)，找到正確的配置，然后才參與電荷存儲反應。如此一來(lái)，在每個(gè)充電周期，電極都處于穩定狀態(tài)，從而使新電池在數千個(gè)充放電周期保持穩定。
研究人員表示，這項技術(shù)與無(wú)線(xiàn)感應充電道路相結合，有望縮小電池的尺寸和成本，使電動(dòng)交通成為司機更可行的選擇。但銦很重，他們希望借助人工智能工具，發(fā)掘更好的電池陽(yáng)極。（記者 劉霞）
