鋁-石墨烯電池快充「黑科技」 手機充電5秒可通話2小時
▲可以耐高溫抗低溫的石墨烯電池。(圖/翻攝自浙江大學網站,下同。)
浙江大學的科學團隊日前利用石墨烯膜作爲材料,研發出新型「鋁-石墨烯電池」,成功打造出超級電池的「黑科技」。據悉,這種電池只要每天充電10次可以使用70年,也能在極短時間內充滿電,在攝氏零下40度到120度的溫度範圍內都能正常運作,未來如果用到手機上,充電5秒鐘就可以通話2小時。
新型鋁-石墨烯電池在22日發表,是由浙江大學高分子科學與工程學系科學團隊所研製。鋁-石墨烯電池在零下30度的低溫環境中,能實現1000次充放電「性能不減」;而在100度的高溫環境中,能實現4.5萬次穩定循環。據瞭解,這顆「超級電池」是柔性的,可以將它折彎1萬次後,容量保持不變,更厲害的是,即使電芯在火焰中也不會起火燃燒或爆炸。
碩士生徐晗彥解釋,「比容量」和「倍率」是兩個評判電池性能的關鍵指標,其中,比容量可以理解爲單位質量或單位體積電池的電量,比容量越大,儲電量越高;倍率則代表快速和正常兩種充電模式下電量的差異。一般說來,快速充電充滿狀態下的電量要低於正常充電模式下充滿的電量,兩個數值越接近,就說明電池的倍率性能越好。
▲電池可在冰鹽浴中運作,也可以在高溫下不被燃燒。
根據科學團隊的實驗,若把一次充電放電作爲一次循環,「超級電池」可以經歷25萬次循環,比容量仍高達91%,幾乎沒有損失。如果智慧型手機使用這種電池,只要每天充電10次就可以用70年。
這種新型電池現在的實驗室數據是1.1秒就能充滿電,比容量損失很少。這個實驗間接說明到,如果未來如果用到手機上,充電5秒鐘通話2小時是完全可能的。但是,要做到「商業化」模式還面臨很大的挑戰,需要更多科學家的努力和投入才能實現。
科學團隊成員高超表示,「現在智慧型手機也有快充功能,看似電池很快充滿了,但其實實際續航時間不長。」他更提到,目前的正極比容量、輸出電壓及面負載量還有較大的提升空間,能量密度不足以與鋰離子電池相匹敵,今後還需在保持高功率密度的基礎上進一步提高能量密度。