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據科技日報1月24日消息，美國康奈爾大學科學家研制出一款新型鋰電池，可在5分鐘內完成充電，速度快于市場上其他同類電池，且歷經數千次充放電循環后仍能保持性能穩定，有望緩解電動車駕駛員的“里程焦慮”。相關論文發表于最新一期《焦耳》雜志。

鋰(li)離子(zi)(zi)電(dian)(dian)池是目前最(zui)受(shou)歡(huan)迎的(de)為電(dian)(dian)動汽車和智(zhi)能(neng)手機供電(dian)(dian)的(de)方式之一。鋰(li)電(dian)(dian)池重量輕、可靠且(qie)相(xiang)對(dui)節能(neng)，但它們(men)往往需要數(shu)小(xiao)時才能(neng)完(wan)成充電(dian)(dian)，而(er)且(qie)缺乏處理(li)大電(dian)(dian)涌的(de)能(neng)力(li)。在(zai)最(zui)新(xin)研究中，科學(xue)家(jia)們(men)確定了一種獨特的(de)銦陽極(ji)材(cai)料(liao)，它可與鋰(li)離子(zi)(zi)電(dian)(dian)池內的(de)陰極(ji)材(cai)料(liao)有效配(pei)對(dui)。在(zai)此(ci)基(ji)礎上，他們(men)制造出了一種能(neng)在(zai)5分(fen)鐘快速(su)完(wan)成充電(dian)(dian)且(qie)緩慢放電(dian)(dian)的(de)電(dian)(dian)池。

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研究人員解釋說，為設計出最新電池，他們專注于電化學反應動力學，確定銦是一種極具潛力的快速充電材料。銦是軟金屬，主要用于制造觸摸屏顯示器和太陽能電池板的氧化銦錫涂層，也被用作低溫焊料中鉛的替代品。

此項創新的關鍵在(zai)(zai)于(yu)，使電池陽極(ji)處的金屬離子自由移動，找(zhao)到正確(que)的配置，然(ran)后才參與電荷存儲反應。如(ru)此一來，在(zai)(zai)每(mei)個(ge)充(chong)電周(zhou)期(qi)，電極(ji)都處于(yu)穩(wen)定(ding)狀態，從而使新電池在(zai)(zai)數千(qian)個(ge)充(chong)放電周(zhou)期(qi)保(bao)持穩(wen)定(ding)。

近來，我(wo)國(guo)科學(xue)家對(dui)鋰電池研究也有最(zui)新(xin)進展(zhan)。

據中(zhong)國(guo)能源網2023年12月4日報道(dao)，2023年11月16日，在第25屆中(zhong)國(guo)國(guo)際(ji)高新(xin)(xin)技術(shu)成果(guo)交(jiao)易會上(shang)，一(yi)款由中(zhong)國(guo)科學院深(shen)圳(zhen)先進技術(shu)研(yan)究(jiu)院（以下簡稱“深(shen)圳(zhen)先進院”）最新(xin)(xin)研(yan)發(fa)(fa)的新(xin)(xin)型鋰離(li)子電池，可(ke)經受“冰(bing)火(huo)兩重(zhong)天(tian)”考(kao)驗，引(yin)發(fa)(fa)業內關注。

深圳(zhen)先進院(yuan)副研(yan)究員張帆向(xiang)《中國能源(yuan)報》記者介紹，團隊歷時10年研(yan)發，現已量產(chan)出我(wo)國首款寬(kuan)溫(wen)域、低(di)成本、長壽命的電芯產(chan)品——新(xin)型鋁基鋰離子電池，其最(zui)低(di)工作溫(wen)度(du)可達(da)零(ling)(ling)下70攝氏(shi)度(du)，最(zui)高工作溫(wen)度(du)可達(da)零(ling)(ling)上80攝氏(shi)度(du)。

據(ju)了解(jie)，受材料(liao)限制(zhi)，傳(chuan)統鋰(li)離子電(dian)池的充(chong)(chong)電(dian)工作溫(wen)(wen)度(du)在(zai)(zai)0攝氏度(du)至45攝氏度(du)、放電(dian)工作溫(wen)(wen)度(du)在(zai)(zai)零(ling)(ling)下20攝氏度(du)至零(ling)(ling)上60攝氏度(du)。在(zai)(zai)低溫(wen)(wen)環(huan)境中(zhong)，傳(chuan)統鋰(li)離子電(dian)池會出現容量衰減、循環(huan)壽命縮(suo)短、充(chong)(chong)電(dian)困難等問題。而我國幅員遼闊(kuo)，氣溫(wen)(wen)隨地域和季節變化較大(da)，傳(chuan)統鋰(li)離子電(dian)池使(shi)用范圍容易(yi)受到限制(zhi)。

另據中(zhong)國(guo)科學院化(hua)學研究(jiu)所(suo)2023年12月(yue)消息(xi)，中(zhong)國(guo)科學院化(hua)學研究(jiu)所(suo)分子(zi)納(na)米結構與(yu)納(na)米技術院重點實(shi)驗室郭玉(yu)國(guo)課題(ti)組(zu)，致力于硅(gui)基(ji)負極(ji)材料及其適配的(de)(de)(de)(de)電(dian)解(jie)質材料的(de)(de)(de)(de)開發工作。近期，該(gai)課題(ti)組(zu)提出了選(xuan)擇(ze)性(xing)溶解(jie)策略(lve)，通(tong)過(guo)控制電(dian)解(jie)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶劑供體數（DN），實(shi)現了對SEI中(zhong)的(de)(de)(de)(de)低分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚合物和有(you)機鋰鹽組(zu)分的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)性(xing)溶解(jie)，保留了有(you)較(jiao)高彈(dan)性(xing)形變(bian)能(neng)的(de)(de)(de)(de)氟化(hua)鋰和聚碳酸酯組(zu)分，構筑了具有(you)良好彈(dan)性(xing)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)高韌性(xing)的(de)(de)(de)(de)SEI。電(dian)化(hua)學測試(shi)結果表明，這一策略(lve)有(you)效提升了純微米硅(gui)負極(ji)的(de)(de)(de)(de)循環穩定性(xing)。該(gai)團隊(dui)通(tong)過(guo)系統研究(jiu)具有(you)不同(tong)DN值溶劑的(de)(de)(de)(de)電(dian)解(jie)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)性(xing)溶解(jie)效應(ying)，歸納(na)總結了電(dian)解(jie)液溶劑DN值與(yu)SEI組(zu)分之間的(de)(de)(de)(de)構效原(yuan)理。上述(shu)成(cheng)果為未來(lai)適用(yong)于高容量和大體積變(bian)化(hua)電(dian)極(ji)材料的(de)(de)(de)(de)電(dian)解(jie)液開發提供了重要指導。

每日經濟新(xin)聞(wen)綜合科技日報(bao)、中(zhong)國能源網、中(zhong)國科學院化學研究所

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