一種結合了高能量密度與快速放電時間的新型電池

（文章來源：微鋰電）

在西班牙東北部的巴斯克地區(qū)的阿拉瓦省，CIC energIGUNE能源合作研究中心的科學家通過設計硬碳電極的結構制造出了一種“超快電池”，經研究表明，這種電池可以將鋰電池的能量密度與超級電容器的快速放電時間結合起來。

CIC energiGUNE研究所的科學家開發(fā)出了一種新的電池設計，他們稱這種設計結合了高能量密度和超級電容器的快速放電時間。這種新的電池裝置可用于高功率系統(tǒng)，有助于解決電網和交通工具中面臨的許多能源儲存問題。

相關的研究結論被發(fā)表在《電化學學報》(Electrochimica Acta)上。根據科學家的描述，研究小組使用了一種基于硬碳和鎳錳鈷(NMC)電極的電池以及一種六氟磷酸鋰電解液，研究人員發(fā)現(xiàn)，由橄欖核破碎和燃燒產生的硬碳的顆粒大小比NMC均勻得多，他們使用球磨工藝將顆粒大小減少到1-10微米，這一過程使制造質量負載降低的電極成為可能。該電池可用于高功率性能的電極調諧，并成為擁有超級電容器的“超快電池”。

在工作電壓為2.9-3.75 V時，電池的能量密度為每立方厘米212瓦時(Wh/cm-3)，功率密度為1000 W/cm-3，放電時間為10分鐘。在電池的能量密度達到87 Wh/cm-3時，電池功率密度達到6000 W/cm-3，放電時間為32秒。在電流密度為每克1安培，放電時間為32秒的情況下進行的穩(wěn)定性測試表明，3萬次循環(huán)后，電池容量降低了90%以上。

研究小組注意到鋰離子和雙電層電容器的性能滯后，雙電層電容器的放電時間可達一秒，但理論上該技術需要達到放電時間約一分鐘才能有得到應用的可能性。但研究人員表示，他們的“超快電池”的容量是基準鋰離子電容器的三倍之多。

為了解釋電池的超電容式行為，研究小組提出了這樣的理論:“在設計好的電極中，鋰離子只能與NMC和硬碳粒子的第一原子層相互作用，從而產生了極快的偽法拉第式反應?！?br /> （責任編輯：fqj）