電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
（圖源：阿貢官網）
據外媒報道，美國能源部阿貢國家試驗室的研究人員開發新機制，加快電動車鋰電池充電速度。只需將正極暴露在聚集的光束下（如氙燈發出的白光），電池充電時間就會縮短一半或更多。倘若投入商用，這項技術或將改變電動車的游戲規矩。
因為電動車充電時間長，或者充電站位置太遠，車主們普遍存在“里程焦慮”。關于推進電動車普及化來說，快速充電依然是關鍵挑戰。今朝的超級充電站通過向電池供應大電流，實現快速充電。然而，在過短的時間內輸入過高電流，會降低電池的性能。
通常情況下，車用鋰電池充電時，要一定的時間才能完成電化學反應，包括從氧化物正極中移除鋰，并將其插入石墨負極中。阿貢知名學者ChristopherJohnson表示：“我們希望，在不破壞電極的情況下，輸送更大的電流，從而大大縮短電荷反應時間。”
目前，鋰電池是在黑暗狀態下工作，電極被封裝在殼體中。相比之下，阿貢推出光輔助技術（photo-assisted），使用透亮容器，在充電時通過聚集的光束照亮電池電極。研究小組制作帶有透亮石英窗的小型鋰電池。然后，讓白色的光從窗口照射到正極上，再探測沒有白光的情況。研究人員假設，在充電過程中，白光會與典型的正極材料發生良好的相互用途，并且證實了這點。正極材料是鋰錳氧化物，縮寫為LiMn2O4（LMO）。
探測結果顯示，光與LMO相互用途，成為加速反應的關鍵因素。作為半導體材料，LMO可以與光發生反應，在充電時吸收光子，錳元素的電荷狀態會從三價態變為四價態（Mn3+變為Mn4+）。因此，鋰離子從正極噴發出來的速度更快，從而加快電池反應。研究小組發現，反應越快，充電速度越快，而且不影響電池性能和循環壽命。Johnson稱：“探測結果顯示，開燈后，電池的充電時間縮短至原來的一半。”
能源前沿研究中心paulFenter表示：“這是光和電池技術首次融合的結果，預示著電池創新充電概念的良好發展前景。”
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