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美国能源部推出光电结合新机制
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美国能源部推出光电结合新机制

2019-12-05 14:24:38 来源:盖世汽车

【哔哥哔特导读】光与半导体材料的反应越来越快,充电速率越来越快。

据国外媒体报道,美国能源部阿贡国家级实验室的科学研究工作人员开发新机制,加速纯电动车锂离子电池充电速率。只需将正极曝露在集中的光线下(如氙灯传出的白光),电池充电時间就会减少一半或更多。假如投入商业,这项技术或将更改纯电动车的游戏规则。

由于纯电动车充电時间长,或是充电站部位很远,车主们普遍有“里程数焦虑”。针对推动纯电动车全民化而言,迅速充电依然是重要挑战。如今的超级充电站根据向电池提示大电流,实现迅速充电。殊不知,在过短的时间内输入过高电流量,会减少电池的性能。

一般来说,车用锂离子电池充电时,需要一定的时间才可以进行电化学反应,包含从金属氧化物正极中清除锂,并将其插进石墨负级中。阿贡著名学家Christopher Johnson表示:“我们期待,不在毁坏电级的状况下,运输更大的电流量,进而大大缩短正电荷反应速度。”

现阶段,锂离子电池是在黑喑情况下工作中,电级被封裝在罩壳中。比较之下,阿贡发布光辅助技术(photo-assisted),采用全透明器皿,在充电时根据集中化的光线点亮电池电级。科学研究工作组制作含有全透明石英窗的小型锂离子电池。随后,让白色的光从窗口照射到正级上,再测试沒有白光的状况。科学研究工作人员假定,在充电过程中,白光会与典型的正极材料产生优良的相互作用,而且确认了这点儿。正极材料是锂锰氧化物,简称为LiMn2O4 (LMO)。

检测数据显示,光与LMO相互作用,成为加快反应的首要条件。做为半导体材料,LMO能够与光产生反应,在充电时消化吸收光子,锰元素的电荷情况是从三价态变成四价态(Mn3+变成Mn4+)。因而,锂离子电池从正极喷涌出去的速度相当快,进而加速电池反应。科学研究工作组发觉,反应越来越快,充电速率越来越快,并且不危害电池性能和循环系统使用寿命。Johnson称:“检测数据显示,开灯后,电池的充电時间减少至原先的一半。”

能源最前沿研究中心Paul Fenter表示:“这是光和电池技术初次结合的結果,意味着电池自主创新充电定义的良好发展前途。”

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