為縮短電動汽車充電時間，科學家們一直在積極尋找新方案。近日，中國科學技術(shù)大學俞書宏院士團隊與姚宏斌、倪勇教授團隊合作，致力于解決鋰離子電池高能量密度與快充性能之間的矛盾，提出并制備出一種新型雙梯度石墨負極材料，實現(xiàn)了鋰離子電池在6分鐘內(nèi)充電60%。

現(xiàn)階段，鋰離子電池已經(jīng)成為電動汽車最重要的動力源，其發(fā)展經(jīng)歷了三代技術(shù)的發(fā)展，其中，鈷酸鋰正極為第一代，錳酸鋰和磷酸鐵鋰為第二代，三元技術(shù)則為第三代。不過，鋰電池的續(xù)航能力、電池循環(huán)使用壽命有限等問題，也常常被人們所詬病。

研究團隊構(gòu)建了一種新型粒子級理論模型，用于同時優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)中粒度分布和電極孔隙率分布兩個參數(shù)，提高石墨負極的快充性能。

在粒子級理論模型中，研究人員按照石墨顆粒大小的順序重新“排隊”，同時調(diào)整電極孔隙率大小分布。模擬計算結(jié)果表明，在大電流密度充電條件下，這種新結(jié)構(gòu)相對于傳統(tǒng)的隨機均質(zhì)電極以及單梯度電極，展現(xiàn)出了優(yōu)異的快充性能。

研究人員發(fā)現(xiàn)，基于這種新型雙梯度石墨負極材料制備出的鋰離子電池分別在5.6分鐘和11.4分鐘從零充電到60%和80%，同時保持高能量密度。(陳根)

關(guān)鍵詞： 新型雙梯度石墨負極材料 新材料突破電動車快充難題 縮短電動汽車充電時間 鋰離子電池