美國康乃爾大學科學家研發出一款新型鋰電池，可在5分鐘內完成充電，速度快於市場上其他同類電池，且歷經數千次充放電循環後仍能保持性能穩定，可望緩解電動車駕駛者的「里程焦慮」。相關論文發表於最新一期《焦耳》雜誌。
鋰離子電池是目前最受歡迎的電動車和智慧型手機供電的方式之一。鋰電池重量輕、可靠且相對節能，但它們往往需要數小時才能完成充電，而且缺乏處理大電湧的能力。在最新研究中，科學家們確定了一種獨特的銦陽極材料，它可與鋰離子電池內的陰極材料有效配對。在此基礎上，他們製造出了一種能在5分鐘快速完成充電且緩慢放電的電池。
研究人員解釋說，為設計最新電池，他們專注於電化學反應動力學，確定銦是一種極具潛力的快速充電材料。銦是軟金屬，主要用於製造觸控螢幕顯示器和太陽能板的氧化銦錫塗層，也被用作低溫焊料中鉛的替代品。
新研究表明，銦作為電池陽極擁有兩個關鍵特性：極低的遷移能量勢壘，使離子能在固態中快速擴散；減少與陽極中離子的交換電流密度，減緩表面反應——這兩大特性結合，對於快速充電和長時間儲存電能至關重要。
此項創新的關鍵在於，使電池陽極處的金屬離子自由移動，找到正確的配置，然後才參與電荷儲存反應。如此一來，在每個充電週期，電極都處於穩定狀態，使新電池在數千個充放電週期中保持穩定。
研究人員表示，這項技術與無線感應充電道路相結合，有望縮小電池的尺寸和成本，使電動交通成為駕駛者更可行的選擇。但銦很重，他們希望藉助人工智慧工具，發掘更好的電池陽極。 （記者劉霞）
來源：科技日報
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