中美团队研制出锂离子电池材料，充电多久可以恢复电量？

Question

如题所述

Answer 1

中美合作研究团队成功开发出一种新型的锂离子电池材料。该材料由黑磷复合材料制成，能够在短短9分钟内恢复大约80%的电量，展现出快速充电的显著优势。这种材料不仅充电迅速，还具有较高的电荷容量和出色的耐用性，为电动汽车行业的发展提供了新的可能性。相关研究成果已发表在国际知名学术期刊《科学》上。
黑磷因其独特的层状结构而具有优异的离子传导能力和高电荷容量，是一种有潜力的快速充电电极材料。然而，其实际应用性能常常未能达到理论预期，主要是因为黑磷容易在使用过程中发生结构破坏。
为了解决这一问题，季恒星教授的研究团队采用了一种称为“界面工程”的策略，通过磷碳共价键将黑磷和石墨结合在一起，不仅稳定了材料的结构，还显著提高了内部锂离子的传导能力。
此外，电极材料在工作时会被电解液中的化学物质包裹，这些物质可能会阻碍锂离子的传输。研究团队为此开发了一种轻薄的聚合物凝胶，这种凝胶可以作为防尘外衣，“穿”在黑磷石墨复合材料的表面，确保锂离子可以顺畅地进入电极材料。
实验室的测试结果显示，使用这种黑磷复合材料制成的电极片，在充电9分钟后可以恢复大约80%的电量，即使经过2000次充放电循环，仍能保持90%的电荷容量。如果这种材料能够实现大规模生产，并且找到合适的正极材料以及其他辅助材料，同时对电芯结构、热管理和防析锂措施等进行优化设计，就有可能开发出能量密度高达每千克350瓦时的快速充电锂离子电池。