石墨烯削减电池充电时间

与福尔贝克的石墨烯材料的电池可以达到设备明年

如果锂离子电池配备了来自Vorbeck的特殊石墨烯材料,智能手机或笔记本电脑可以在几分钟内充电。

福尔贝克,一个材料公司,与能源部太平洋西北国家实验室的美国能源部合作,以实现在可以存储大量能量和充电迅速电池的石墨烯材料,约翰Lettow,福尔贝克的总裁。

标准的手机锂离子电池可能需要两个小时才能充值,但石墨烯可以帮助电池在不到10分钟充电,Lettow说。提前将有助于保持能量存储容量的同时使电池更安全,防止过度加热更长的时间。

“有许多问题,目前电池材料:它们需要很长的时间来充电和放电,它们不存储的能量,它们具有比所希望的循环寿命较低,并且它们可以加热和短路,引起安全性问题,”Lettow说。

该技术已在实验室电池进行了测试,Lettow说。纳米材料可达到在手机,笔记本电脑和电动工具使用的电池,从明年开始,他说。该材料是由电池企业在产品执行评估。

或阴极和阳极 - 锂离子电池通常由电极之间传输锂离子充电。,Lettow所述其当前电池充电的速率由电极材料的限制。今天电池接受,因为电极的低导电性和锂运输,这限制了锂离子交换的一个长的时间来充电。

福尔贝克正在寻求混合材料,其包括涂覆有离子存储材料的薄层石墨烯片结合,因此储离子和电子传导元件接近。这允许电子和锂离子在电极,这允许快速的电池再充电时间更快速地结合。

石墨烯是化学稳定的,并具有高导电性,因此它可以容易地移动电子。改进的阴极和阳极也允许更多的锂离子,从而能够提高电池的容量和笔记本电脑得到更长的电池寿命的存储。

石墨烯电池的使用寿命也比传统电池长很多,Lettow说。沃贝克的混合离子存储材料可以膨胀和弯曲而不会出现机械故障,这使它们在电池中的循环寿命大大延长,在某些情况下可延长10倍,Lettow说。相比之下,在典型的电池中,当锂离子从电极材料中插入和移除时,电极材料会膨胀和收缩,从而导致快速故障。

石墨烯的有效导电率也导致在电极内低电阻加热,所以电池可以在较低的温度,这增加了电池的安全性操作,所述Lettow。锂离子在本电池材料堆积过快,等待在电极材料中得到的。这产生了过电压的情况,可能导致过热,并已在几种类型的锂离子电池引起火灾短路,Lettow说。正因为如此,电池制造商故意限制了充放电到非常低的水平速度,以保持电池在稳定的操作状态。

福尔贝克的涡X石墨烯材料是基于技术从普林斯顿大学授权的开发。该公司已经使用的材料的应用,例如打印。

有越来越多的集中在电池的研究。IBM的研究部门去年表示,它正在对高密度电池在电动车使用。美国政府在十一月分配US $ 1800万国家实验室的研究课题包括安全电池和电池的发展。

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