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充电速度快10倍 日本钾离子电池研发有突破

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-11-16  来源: 环球网  作者:鑫椤资讯
核心提示:日本东京理科大学驹场慎一教授等人在新一代钾离子电池技术的研发中找到了突破口。研究人员使用石墨电极在不降低性能的情况下成功实现了多次充放电。使用该技术的新型电池有望比锂离子电池的充放电速度提高10倍,并且可对应高强度电流,输出更大电力。可应用于对瞬时提速要求较高的电动跑车。
  据鑫椤资讯了解,有关报道显示,日本东京理科大学驹场慎一教授等人在新一代钾离子电池技术的研发中找到了突破口。研究人员使用石墨电极在不降低性能的情况下成功实现了多次充放电。使用该技术的新型电池有望比锂离子电池的充放电速度提高10倍,并且可对应高强度电流,输出更大电力。可应用于对瞬时提速要求较高的电动跑车。

 
  驹场教授等人将石墨作为电池的负极,进行了100多次的充放电试验,确认电池的性能没有下降。电池容量为每克244毫安时,研究人员在利用树脂加固石墨以及提高钾离子电解液的纯度等实验中取得了成功。与锂离子电池只使用铜电极不同,实验中使用了固定在铝膜上的石墨电极,有利于降低成本。
 
  此外,使用钾离子的时候,电压能降到-0.09伏特,而锂离子等传统电池的电压无法降到负值。截至目前,要提高电池容量只有提高正极电压一种方法。而钾离子电池有望通过降低负极电压使整体电压超过锂离子等电池。
 
  钾、锂、钠都是碱性金属元素。和锂相比,钾离子在电解液中的移动更加活泼,更适合在短时间内的充电及一次性释放大量电流,输出高功率。目前,电动汽车存在充电时间过长的问题,如果可以在短时间内能够完成充电的话,将提高电动汽车的便利性。
 
  此外,钾离子电池的构造与锂离子电池基本一样,可以在相同的生产线上生产。据悉,钾离子电池的溶解温度为摄氏64度,相较锂离子电池,自身起火的危险性也较低。
 
  由于钾的原子编号大于锂和钠,用于制造同等容量的电池的话,钾离子电池较重。并且离子体积变大,导致可用于正极的材料非常有限,这也成为钾离子电池特有的问题之一。在全世界范围,目前尚未研发出具备充分性能的正极。而对于实现钾离子电池而言,仅有负极是不够的,正极的研发也不可或缺。
 
  对此,驹场教授表示:“正极的研发也在不断取得进展,我认为明年内就能成功研发出钾离子电池”。
 
关于我们:中国化学与物理电源行业协会(China Industrial Association of Power Sources,缩写:CIAPS) 是由电池行业企(事)业单位自愿组成的全国性、行业性、非营利性的社会组织。协会成立于1989年12月,现有550多家会员单位,下设碱性蓄电池与新型化学电源分会、酸性蓄电池分会、锂电池分会、太阳能光伏分会、干电池工作委员会、电源配件分会、移动电源分会、储能应用分会、动力电池应用分会和电池隔膜分会等十个分支机构。
本会专业范围包括:铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、氢镍蓄电池、锌锰碱锰电池、锂一次电池、锂离子电池、太阳电池、燃料电池、锌银电池、热电池、超级电容器、温差发电器及其他各种新型电池、电池系统解决方案,以及各类电池用原材料、零配件、生产设备、测试仪器和电池管理系统等。

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