據外媒報道，麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新材料，據稱(chēng)有助于加快電池的充電速度。
(圖片來(lái)源：麻省理工學(xué)院)
提高電池的效率，有助于實(shí)現更環(huán)保的綠色未來(lái)。然而，目前的先進(jìn)電池技術(shù)存在若干缺陷，如充電時(shí)間較長(cháng)。麻省理工學(xué)院的研究人員指出，另一挑戰是在電池設計過(guò)程中將高充電容量與“電容器的長(cháng)循環(huán)壽命”結合起來(lái)。
作為目前廣泛使用的電化學(xué)設備，鋰離子電池具有高充電容量，但在充電時(shí)間方面存在不足。研究人員嘗試加入大量低成本有機材料的設計，以替代鋰離子電池。結果發(fā)現，電池的導電性降低了。至于其他模塊化設計方法，將鋰離子電池和電容器結合在特定設備中，則過(guò)于復雜且昂貴。MIT研究人員Tianyang Chen表示，由于這些問(wèn)題，“很有必要開(kāi)發(fā)電極材料，將鋰離子電池的高充電容量，以及電容器的快速充電和長(cháng)循環(huán)壽命結合在一起。”
該團隊提出了一種有機材料組合，可用于電池正極(在電池放電過(guò)程中存儲鋰的電極)。以前有人嘗試過(guò)使用有機材料，但未取得成功，因為這些材料會(huì )溶解在電池的電解液中。Chen表示：“通過(guò)聚合和用不溶性摻混劑來(lái)合成有機分子等策略，可以限制電極溶解。但是，設計本身具有不溶性但仍能快速傳輸和存儲電荷的有機材料，具有一定的困難。”
然而，在MIT實(shí)驗室里創(chuàng )造的材料能夠保持穩定。Chen表示，“研究人員報告了雙-四氨基對苯醌及其聚合物類(lèi)似物聚(雙-四氨基對苯醌)作為贗電容性能有機材料”，可用于電能存儲裝置，而這些裝置“在高充放電速率下，表現出高電荷存儲容量”。
這種有機材料能夠存儲310毫安時(shí)的電荷，大約是目前鋰離子電池正極容量的兩倍。使用這些材料，電池的充電時(shí)間可縮短至33秒。
研究人員表示，使用豐富的鎂離子或鈉離子，而不是供應有限的鋰，可以更低的成本產(chǎn)生優(yōu)化效果。
