科学家研究发现快速充电技术可提升电池容量
为了寻求更高容量、更持久的电池,研究焦点通常是在材料或者制备技术上。然而,来自马里兰大学的一个研发团队,发展了一种新的方法来实时研究和观察电池的性能,这些研究人员同时发现了通过改变充电模式,他们可以提高电池的容量。这些研究结果发表在《Advanced Energy Materials》杂志上。
来自马里兰大学能源研究中心的胡良兵教授及其研究团队,与莫纳什大学的合作者们一起,首次完成了充电状态下的电极材料的独立纳米薄片的光学及电学性能测试。
“传统测试技术可以得到整个电极的电化学性能及力学性能,”来自马里兰大学材料科学与工程系的博士生万佳雨解释道,他同时也是本论文的第一作者,“但是这些传统测试技术无法用来测量电极材料的独立薄片的电学性能。我们的这个微电池测试平台可以做到。它可以揭示很多我们制备电池中需要的重要信息。”
万佳雨及其合作者们使用现有的传统电池是无法完成此项测试的。这项技术的关键在于,设计一个同时用于观测和充电的设备来测试电传导性能,该设备称为探针工作站。他们发明了一种平面式微锂离子电池,其电极由二维材料——二硫化钼晶体构成,该材料通常用于光电和能量存储器件研究中。
(图为二硫化钼-锂离子电池示意图。图片来源:Jiayu Wan)
万佳雨与其合作者包文中测试纳米级别的电极材料薄片的电阻率时,意识到充电的模式对于电池制备非常重要。“当我们研究测试过程的时候,发现了一个新的快速充电技术可以提高电导率,同时与传统充电方式相比可提高其容量三倍。”万解释道。“我们是第一个论证该结论的研究团队。接下来还有诸多研究内容,例如电池充电速率对电池持久性的影响,而不会影响其能量存储容量。”
目前为止,该充电技术还仅限于二硫化钼-锂离子电池,但是该团队会继续其研究来寻求其他电池电极材料配置。
新材料在线编译整理——翻译:Gary
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