據(jù)外媒報(bào)道，麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員開發(fā)了一種新材料，據(jù)稱有助于加快電池的充電速度。

(圖片來源：麻省理工學(xué)院)

提高電池的效率，有助于實(shí)現(xiàn)更環(huán)保的綠色未來。然而，目前的先進(jìn)電池技術(shù)存在若干缺陷，如充電時(shí)間較長。麻省理工學(xué)院的研究人員指出，另一挑戰(zhàn)是在電池設(shè)計(jì)過程中將高充電容量與“電容器的長循環(huán)壽命”結(jié)合起來。

作為目前廣泛使用的電化學(xué)設(shè)備，鋰離子電池具有高充電容量，但在充電時(shí)間方面存在不足。研究人員嘗試加入大量低成本有機(jī)材料的設(shè)計(jì)，以替代鋰離子電池。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電池的導(dǎo)電性降低了。至于其他模塊化設(shè)計(jì)方法，將鋰離子電池和電容器結(jié)合在特定設(shè)備中，則過于復(fù)雜且昂貴。MIT研究人員Tianyang Chen表示，由于這些問題，“很有必要開發(fā)電極材料，將鋰離子電池的高充電容量，以及電容器的快速充電和長循環(huán)壽命結(jié)合在一起。”

該團(tuán)隊(duì)提出了一種有機(jī)材料組合，可用于電池正極(在電池放電過程中存儲(chǔ)鋰的電極)。以前有人嘗試過使用有機(jī)材料，但未取得成功，因?yàn)檫@些材料會(huì)溶解在電池的電解液中。Chen表示：“通過聚合和用不溶性摻混劑來合成有機(jī)分子等策略，可以限制電極溶解。但是，設(shè)計(jì)本身具有不溶性但仍能快速傳輸和存儲(chǔ)電荷的有機(jī)材料，具有一定的困難。”

然而，在MIT實(shí)驗(yàn)室里創(chuàng)造的材料能夠保持穩(wěn)定。Chen表示，“研究人員報(bào)告了雙-四氨基對(duì)苯醌及其聚合物類似物聚(雙-四氨基對(duì)苯醌)作為贗電容性能有機(jī)材料”，可用于電能存儲(chǔ)裝置，而這些裝置“在高充放電速率下，表現(xiàn)出高電荷存儲(chǔ)容量”。

這種有機(jī)材料能夠存儲(chǔ)310毫安時(shí)的電荷，大約是目前鋰離子電池正極容量的兩倍。使用這些材料，電池的充電時(shí)間可縮短至33秒。

研究人員表示，使用豐富的鎂離子或鈉離子，而不是供應(yīng)有限的鋰，可以更低的成本產(chǎn)生優(yōu)化效果。