《康奈尔大学研发出5分钟快速充电的新型锂电池》
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康奈尔大学研发出5分钟快速充电的新型锂电池
美国康奈尔大学的科学家团队近日研制出一种新型锂电池，能够在短短5分钟内完成充电，速度远超市面上其他同类产品。这种电池在经过数千次充放电循环后仍能保持良好性能稳定性，有望有效解决电动汽车驾驶者的“里程焦虑”问题。相关研究成果已发表在最新一期的《焦耳》杂志上。
锂离子电池是目前最受青睐的电动汽车和智能手机供电方式之一。其具有重量轻、可靠性高且相对节能等优势，但常规锂离子电池通常需要数小时才能充满电，且难以应对大电流冲击。针对这一问题，研究团队在本次研究中确定了一种独特的铟阳极材料，并与锂离子电池内的阴极材料进行了有效匹配。由此制成的电池不仅实现了5分钟快速充电，还具有较慢的放电速度。
为了设计出这款新型电池，研究人员重点关注了电化学反应动力学，并发现铟是一种具有潜力的快速充电材料。铟是一种软金属，主要应用于触摸屏显示器、太阳能电池板的氧化铟锡涂层以及低温焊料等领域。研究发现，作为电池阳极的铟具有两个关键特性：极低的迁移能量势垒，使得离子在固态中能够快速扩散；降低与阳极中离子的交换电流密度，从而减缓表面反应。这两大特性的结合对于实现快速充电和长时间储存电能至关重要。
此次创新的关键在于，使电池阳极处的金属离子自由移动并找到合适的配置，然后参与电荷存储反应。这样一来，在每个充电周期内，电极都能保持稳定的状态，从而使新电池在数千个充放电周期内保持稳定性能。
研究人员表示，将这项技术与无线感应充电道路相结合，有望进一步减小电池尺寸和降低成本，使电动交通成为更多驾驶者的现实选择。然而，铟的重量较大，他们希望通过运用人工智能工具来发掘更好的电池阳极材料。
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