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    涡轮电池

    | 2009-04-30

      新型蓄电池能在几秒内充电和放电。

    美国研究人员制造了一种能在几秒内重新充电的电池。他们改装了锂离子电池,使其与普通电池相比能更快的释放和储存能量。用这种方法不但能减少充电时间,同时也提高了电池容量的功率密度,短时间内这种蓄电池能提供更多电力。特别引人注目的是这种系统将应用于电力车辆。科学家称,它有较强的续航能力以及瞬间加速的能力。研究人员预测,在这种新型电池真正投入使用之前,还需要2到3年的时间。

    电池的两大重点:一是电池的能量密度,也就是电池每体积能储存多少能量。二是电池的功率密度,也就是电池充电和放电的速度有多快。然而让两者同时达到最佳状态十分困难。因此,电容器由于自身较大的表面积具备了高功率密度,能迅速提供能量,但因为充电器较小,能量密度只能降低。相反,电池和蓄电池的紧密构造使他们大多具备高能量密度,但与电容器相比,表面积较小,因此只能慢慢的释放能量。

    科学家Byoungwoo Kang和Gerbrand Ceder 现在用他们的系统将二者结合起来:新型的磷酸铁锂电池表面有一层特殊的像玻璃一样的涂层,能加速锂电池的能量运输。科学家通过图解让人们把它想象成一条环行街道:为了快速移动,需要一条从电池表面通到里面的离子隧道。普通蓄电池的充电器很难连接隧道入口,因此锂子的流动十分缓慢。新的电池表面构造泽修筑了通向隧道口的新路,缓解了这一交通堵塞。

    研究人员用一个小型模型说明了它的加速作用:他们制造了一块小电池,在10~20秒内就能完成充电或放电。如果电池表面没有这一类似玻璃的涂层,充电就要花费6分钟。由于这只是一个小小的改动而不是对电池的一项新发展,研究人员希望他们的系统能有进一步的发展,并尽快投入市场。

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