热点:新材料让锂离子电池9分钟充电80%

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记者10月14日获悉，中国科学技术大学季恒星教授研究小组与美国加利福尼亚大学洛杉矶分校、中国科学院化学研究所等合作，在新型锂离子电池电极材料的研究方面取得了重大突破。 新设计的黑磷复合材料可以使锂离子电池高容量、快速充电、长寿命。 这个成果发表在科学杂志上。

现在电动汽车越来越受市场欢迎，但长充电时间也令人折服。 以前有消息称5分钟内燃料汽车会装满500公里，现在市面上最先进的电动汽车为了达到同样的增速效果，需要“坐下等待”充电1小时。 快速发展具有快速充电能力的大容量锂离子电池是电动汽车领域的重要目标。 中国科学技术大学这项最新研究的突破使人类离这个目标更近了一步。

论文的第一作者金洪昌博士说:“在锂离子电池中，能量通过锂离子和电极材料的化学反应进出电池。 因为该电极材料向锂离子的传导能力是决定充电速度的关键。 另一方面，每质量和体积的电极材料中容纳有多少锂离子也是重要的因素。 ”。

黑磷是白磷的同素异构体，特殊的层状结构给与它很强的离子传导能力和很高的理论容量，是满足极有潜力的快速填充要求的电极材料。 但是，黄磷容易从层状结构的边缘发生结构破坏，实测性能远远低于理论预期。

因此，季恒星队采用“界面工程”战略，通过磷碳共价键结合黑磷和石墨，稳定了材料结构，提高了黑磷石墨复合材料内部对锂离子的传导能力。 对比电极材料在作业中电解液逐渐分解，被化学物质包围，一部分物质阻碍锂离子进入电极材料，玻璃表面的灰尘阻碍光的透过。 研究小组用薄聚合物凝胶制作防尘涂层，“穿着”在石墨复合材料的表面，使锂离子顺利进入。

“我们使用通常的工艺路线和技术参数将黄磷复合材料制成电极片。 根据实验室的测量结果可知，电极片充电9分钟可以恢复约80%的电量，2000次循环后也可以维持90%的容量。 》论文共同第一作者、中国科学院化学研究所研究员深圳表示，“如果实现这种材料的大规模生产，找到匹配的正极材料和其他辅助材料，比较单元结构、热管理、锂分解防护等进行最佳设计，能量密度为350w HR。

这样的锂离子电池可以使电动汽车的行驶距离接近1000公里，但特斯拉model s充满电后的行驶距离是650公里。 快速充电能力进一步提高电动汽车的顾客体验。 (吴长锋)

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