数分で70％の新しいブレークスルーを充電する

リチウム電池は、携帯電話、ノートブックコンピュータ、電気自動車で現在使用されているおなじみの電子製品です。 しかし、リチウム電池は長寿命と短寿命でも知られています。 最近、シンガポールの南洋理工大学（南洋理工大学）のチームが新しいタイプのファストを開発しました。 このバッテリーは、70分で20％の電力で完全に充電でき、10年間使用できます。これは、当時のバッテリーのXNUMX倍の長さです。

リチウム電池は、主に正極情報（リチウムコバルト酸素など）、電解質、負極情報（グラファイトなど）で構成されています。 充電プロセス中に、リチウムイオンはアノードのリチウムコバルト-酸素格子から沈殿し、電解質を介してフレークグラファイトに埋め込まれます。 放電プロセス中に、リチウムイオンはフレークグラファイト格子から逃げ出し、電解質を介してリチウムコバルト酸素に挿入されます。 リチウム電池は、充電および放電中に正極と負極の間を行き来するため、ロッキングチェア電池とも呼ばれます。 近年、科学者たちは新しいタイプのリチウム電池、特に大容量のリチウム硫黄電池、リチウム酸素電池、ナノシリコン電池を開発していますが、その混沌とし​​た組成、高コスト、短い耐用年数のために、多くの効果があります昇進していません。

従来のリチウム電池は、主にグラファイト電極の安全特性のために、急速に充電することができません。 バッテリーが動作しているとき、固体電解質膜が電極の表面に形成され、リチウムイオンの足音をブロックして速度を遅くします。 この新しいタイプのリチウム電池の際立った特徴は、従来のグラファイト材料の代わりに、カソードとして超長二酸化チタンナノチューブゲルを使用していることです。 この新素材は電解質膜を形成せず、リチウムイオンを素早く挿入できるため、急速充電が可能です。 一次元二酸化チタンナノゲルの特殊な構造により、新しいバッテリーは、何万回もリサイクルできる耐用年数の点で画期的な成果を達成しました。 20日でXNUMX年以上使用できます。 また、本研究で使用した二酸化チタン（通称二酸化チタン）は、低コスト、加工容易、再現性、信頼性が高く、既存技術とのシームレスな接続が可能であり、産業用途の展望は非常に広い。

リチウム電池は1970年代に発売されました。 1991年、ソニーは家電製品に革命をもたらした最初の商用リチウム電池を発表しました。 リチウム電池は広く使用されていますが、その電池寿命と耐用年数は効果的なブレークスルーを達成しておらず、電気自動車やその他の産業の急速な発展を制限しています。 この新しいブレークスルーは、多くの分野で幅広い影響を与える可能性があります。 モバイルデバイスでは、新しいバッテリーにより、特定の電子デバイスの強制的なシールドを防ぐことができます。 電気自動車業界も、充電時間を数時間から数分に短縮できるだけでなく、ユーザーが高価なバッテリー（約10,000ドル）を交換してそのメリットをさらに促進する必要がないため、大きなメリットがあります。電気自動車。

しかし、現時点ではリチウム電池の開発がボトルネックになっています。容量を増やしたい場合は、充電速度とサイクル寿命を犠牲にする必要があり、大容量を維持することは困難です。 将来的には、電池を交換するためには、固体電解質や半固体電解質などの安全機能の研究を進める必要がある一方で、大容量の研究開発を加速させる必要があります。リチウム電池のエネルギー密度の飛躍的進歩を達成するためのカソードデータ。 要約すると、バッテリーの正極と負極、および電解質データは、形状と容量の点でより大きな進歩を遂げるために連携する必要があります。