铝-石墨烯电池:充电基本是秒;寿命千年不倒;抗冻赛过皮袄!

编辑:济南新闻广播网
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发布时间:2018-01-01 18:55:25
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引子

有个段子:开特斯拉的帅哥跟女友过情人节,吃完大餐发现宾馆爆满。正巧车子电量告罄,吃完大餐带着女朋友去给车子充电。无聊中,两人决定在车里解决激情问题,于是打开空调宽衣解带开震!第二天早上醒来,俩人发现,车没电了,帅哥暗叫:蛋疼!女友幽怨地喃喃道:三分钟就完事了怎么可能疼?

这个段子告诉我们:电动车续航能力是短板的;电池充电时间是漫长的;原地开空调和开车跑路用电是一样多的;万事不能越快越好的!

正文

当今流行的电动车动力电池方案,主要以锂电池为主,其中三元锂电和磷酸铁锂占最大比重,性能差异并不大,可说各有优劣,比较类似的一点就是成本高,价格贵,充电时间比较长,耐低温高温范围比较窄。

如何降低成本,增强充电速度,是现在主要的技术关注点。正巧,近日浙江大学高分子科学与工程学系宣布研制出一种新型铝—石墨烯电池,该技术方案能同时克服温度和充电效率问题,实现所谓的“充电5秒通话两小时”的效果。

变态寿命:每天充10次,扛过70年

这种新型铝-石墨烯电池正极是石墨烯薄膜,负极是金属铝,只要把两片“薄膜”串联在一起,就能点亮一组LED灯。它还具备柔性特征,导致其弯折一万次,容量仍然可以保持最佳。

如果把一次充-放电过程作为一次循环,新型铝-石墨烯电池经历25万次循环,仍能保持91%的性能。研究组测算,如果智能手机用上这种电池,即便每天充10次也能用70年——每天充电1次的话,可以让孔子传给现在的玄孙了,呵呵!

变态适应性:冰火两重天,身板硬朗禁折腾

实验室数据显示,这种电池可在-40℃到120℃环境中工作,在-30℃的环境中,这种电池可以实现1000次充放电性能不减,而在100℃的环境中,可实现4.5万次稳定循环。

变态充电速度:最高可实现1.1秒充满电

作为地壳中含量最丰富的金属元素,铝廉价且安全环保,在电池制备中是一种理想的负极材料。但是多年来,受制于相匹配的正极材料迟迟不出现,铝电池的整体性能难以得到发挥。引入石墨烯后,这一问题迎刃而解。

虽然当前一些智能手机也有快充功能,但看似电池很快充满了,实际续航时间并不长。而在实验室内,新型电池最高可实现1.1秒充满电,且能量损失轻微。

实验数据表明,如果未来新型电池应用到手机上,“充电5秒钟通话2小时”,可以成为现实。

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