有害的快速充电的电池






一个新研究显示,快速充电锂离子电池,然后很快,排放可以不是作为破坏性如以前认为的。

现在的优点慢充电放电而被高估了。 这项研究是由研究人员从斯坦福大学和材料研究所的科学和能源斯坦福大学(斯坦福大学研究所用的材料和能源科学—西门斯)在能源部国家实验室的加速器(DOE在SLAC国家加速实验室,这是发展的粒子加速器),用于援助的同事桑迪亚国家实验室(美国桑迪亚国家实验室),美国分公司的技术研究所的三星(三星先进技术研究所利坚合众国)和Lawrence Berkeley国家实验室(劳伦斯*伯克莱国家实验室).

结果反驳的普遍观点,即超快速充电电池产生了负面影响的条件极相比费用较慢的速度。 此外,可能的是,科学家将能够修改的电极或方法的充电的电池以确保更均匀的排放进程和充电电池和延长其寿命。

"发生的过程在极在充电放电的是在众多因素,确定电池的生活,但是,直到这项研究,这些进程尚未彻底研究。 我们搬到一个新水平的理解退化的电池特性说,"这项研究的主要作者威廉*朱(威廉*Chueh)从西门斯的。

根据他的研究成果可直接应用修改目前已安装在锂离子电池和氧化石墨电极。 至少有一半那些目前正在开发中。

一个非常重要的来源电池穿的都是肿胀和收缩的负面和正极为它们吸收和释放出离子电解液在充电放电。






在研究过程中,研究人员进行监测锂-铁-磷酸阴极。 如果大多数或所有的纳米材料的积极参与这一进程的zaradki和排放,它们吸收和离子释放更多的温和和均匀。 然而,如果只有一小部分的颗粒材料中所涉及的过程中,他们有一种倾向,快速衰败,并破坏,减少电池的效能。

以前的研究已经提出了相反的看法的行为纳米粒子的阴极材料。 为了更深入地进行分析,科学家们创造了一个小硬币大小的电池,载他们使用的不同组合的电压和持续时间的充电过程,然后很快拆卸并用组件来停止该进程的充/放电。 然后他们切断极为极为薄层,伯克利分校实验室已经受到激烈的x-射线同步辐射的先进光源中心位于应用研究的一个分支DOE。






做x射线的显微镜和显示的纳米粒子中间的充电过程。 颜色粒子对应的收费等级:完全充电–绿色的、充电–黄色,排完全是红色的。 长度为500米。 照片是在SLAC国家加速实验室。

"我们能够看到成千上万的极的纳米粒子的时间和采取的照片,它们在不同阶段的进程的充电放电。 这项研究是第一顺序进行的工作与使用的完全不同阶段的进程的充电放电,说:"一个领先的研究人员江Lee(Li阳).

分析的数据使用的模型开发的在马萨诸塞州技术学院、研究人员发现,只有一小部分的纳米粒子的吸收和释放离子放电过程中,即使当它在高速度。 然而,如果充速度超过一定价值,越来越多的粒子成为参与这一进程,变得更加均匀的,并不损害的模式。 这表明,科学家将能够改善电极材料或进程对于实现高速充电和排放,同时保持电池寿命长。

当然,这对实验室的结果和只有一种类型的电池,但是,他们是非常令人鼓舞和显示,并非一切都是那么糟糕,因为它似乎。

目前看来变化的电池并不会成为主流,为所有者的电动车辆,尽管事实上,特斯拉已经提供这种选择在他们的汽车。 但是,快速充电可以是一个非常重要的元素的远距离旅行。 在大多数情况下,电动车辆将收取晚上将不需要任何额外费用,但情况下,当你需要旅行还是允许的能力的汽车电池、电池,可以采取的一个很大的权力短的时间内,没有任何损害,都可以成为非常重要的。

下一步的研究,根据李,将通过通过电极的数千个周期的充放在行为模拟日常使用。 科学家也希望得到的照片的电池直接过程中没有停止,并没有拆卸电池分开。

资料来源:facepla.net

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