美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校研發(fā)出一種超聲波發(fā)射設(shè)備，或?qū)⒆屓萘砍?a href="http://www.xsypw.cn/v/tag/6503/" target="_blank">鋰離子電池2倍的鋰金屬電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校（University of California San Diego）的研究人員研發(fā)出一款超聲波發(fā)射設(shè)備，能夠進(jìn)一步幫助鋰金屬電池（LMB）實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。盡管該研究團(tuán)隊(duì)主要關(guān)注LMB，但該設(shè)備實(shí)際可用于任何種類的電池，無(wú)論其化學(xué)成分如何。

研究人員研發(fā)的該款設(shè)備是此種電池中必不可少的一個(gè)部分，工作原理是發(fā)射超聲波，在電池陽(yáng)極和陰極之間的電解液中產(chǎn)生循環(huán)電流，從而阻止鋰金屬生產(chǎn)物（即在電池充電過(guò)程中形成的樹(shù)突）的形成，因?yàn)闃?shù)突會(huì)導(dǎo)致LMB性能下降并且短路。

該設(shè)備由現(xiàn)成的智能手機(jī)部件制成，可以產(chǎn)生頻率極高的聲波，其頻率范圍為1億赫茲至100億赫茲不等。在手機(jī)中，此類部件主要用于過(guò)濾無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，識(shí)別和過(guò)濾語(yǔ)音通話和數(shù)據(jù)，而研究人員們用其在電池電解液中產(chǎn)生電流。

目前， LMB還未被認(rèn)為是一個(gè)可行的選擇，可以為電動(dòng)汽車、電子產(chǎn)品等提供電力，因?yàn)榇朔N電池的壽命太短。但是，此種電池的容量是當(dāng)今性能最好的鋰離子電池的2倍，即配備同樣重量鋰金屬電池的電動(dòng)汽車的續(xù)航里程是鋰離子電池電動(dòng)汽車的兩倍。

研究人員表示，配備該設(shè)備的鋰金屬電池可充放電250次，而鋰離子電池可以充放電2000多次。此外，此類電池可以在10分鐘內(nèi)將電量從0充到100%，即實(shí)現(xiàn)快速充電的高能量電池。

大多數(shù)電池研究主要關(guān)注于找到完美的化學(xué)物質(zhì)來(lái)研發(fā)壽命更長(zhǎng)、充電更快的電池，對(duì)比之下，加州大學(xué)圣迭戈分校研究小組則試圖解決一個(gè)基本問(wèn)題：在傳統(tǒng)金屬電池中，陰極和陽(yáng)極之間的電解液是靜態(tài)的，因此，當(dāng)電池處于充電狀態(tài)時(shí)，電解液中的鋰離子會(huì)被耗盡，使得鋰金屬不均勻沉積在陽(yáng)極的可能性更大，反過(guò)來(lái)還會(huì)導(dǎo)致一種稱為“樹(shù)突”的針狀結(jié)構(gòu)的形成，此種結(jié)構(gòu)會(huì)不受控制地從陽(yáng)極向陰極生長(zhǎng)，導(dǎo)致電池短路甚至著火，而快速充電又會(huì)加劇此種現(xiàn)象。

不過(guò)，研究人員研發(fā)的該設(shè)備會(huì)發(fā)射超聲波，在電池中傳播，使得電解液可以流動(dòng)，補(bǔ)充了電解液中的鋰，使鋰在充電過(guò)程中更有可能在陽(yáng)極上均勻、密集地沉積。

加州大學(xué)圣迭戈分校材料科學(xué)專業(yè)博士生An Huang表示，該過(guò)程中最困難的部分就是研發(fā)該設(shè)備，需要在極小的電池上進(jìn)行研究，理解其所涉及的物理學(xué)現(xiàn)象，找到有效的方法，將該設(shè)備集成到電池中。研究人員表示：“我們的下一步是將該項(xiàng)技術(shù)整合至商用鋰離子電池中?！?/p>