高功率锂电池 三年内量产
锂电池是现代电子产品的主要电源。南加大华裔教授周崇武及博士生葛明圆研发出高功率锂电池,以多孔硅奈米颗粒取代石墨为材料,锂电池的容量和充电速度均大为提升。研究已获临时专利(Provisional Patent),预计三年内可量产。
锂电池用途广泛,包括手机、油电混合动力车和波音787客机都使用锂电池。改良款锂电池与以石磨为材料的锂电池相比,容量是三倍以上,并能在十分钟内充饱电。目前研究团队和南加大申请临时专利已获批准,预计在6月能获得正式专利。
南加大电子工程学系、奈米科技实验室周崇武教授表示,这是个令人振奋的研究,开启锂电池下一代设计大门。他带领多名中国留学生并和浙江大学合作,研究发表在1月分的「奈米研究」(Nano Research)期刊。
葛明圆解释,传统锂电池是以石墨为材料,以硅为材料虽较便宜且电容量较高,但硅在充放电过程的膨胀收缩中容易粉碎,电量消失得很快,他们最主要的研究突破是以奈米科技成功解决这个问题,让锂电池的电量消失得慢一点。
他们将硅作成多孔材料,採用多孔硅奈米线和多孔硅奈米颗粒提高充放电的循环次数。葛明圆表示,以多孔硅奈米颗粒为锂电池材料的好处是,只要有足够的多孔硅奈米颗粒来源就能量产,而多孔硅奈米颗粒已为工业界所用,来源不虞匮乏。他说,以硅为锂电池材料的相关研究早就有了,但因无法克服充放电时间过快的问题而无法量产。
这项技术突破可望在未来两、三年内具备商业用途。研究团队将寻觅新的负极材料,以搭配多孔硅奈米线或多孔硅奈米颗粒,设计出新一代的锂电池。
锂电池用途广泛,包括手机、油电混合动力车和波音787客机都使用锂电池。改良款锂电池与以石磨为材料的锂电池相比,容量是三倍以上,并能在十分钟内充饱电。目前研究团队和南加大申请临时专利已获批准,预计在6月能获得正式专利。
南加大电子工程学系、奈米科技实验室周崇武教授表示,这是个令人振奋的研究,开启锂电池下一代设计大门。他带领多名中国留学生并和浙江大学合作,研究发表在1月分的「奈米研究」(Nano Research)期刊。
葛明圆解释,传统锂电池是以石墨为材料,以硅为材料虽较便宜且电容量较高,但硅在充放电过程的膨胀收缩中容易粉碎,电量消失得很快,他们最主要的研究突破是以奈米科技成功解决这个问题,让锂电池的电量消失得慢一点。
他们将硅作成多孔材料,採用多孔硅奈米线和多孔硅奈米颗粒提高充放电的循环次数。葛明圆表示,以多孔硅奈米颗粒为锂电池材料的好处是,只要有足够的多孔硅奈米颗粒来源就能量产,而多孔硅奈米颗粒已为工业界所用,来源不虞匮乏。他说,以硅为锂电池材料的相关研究早就有了,但因无法克服充放电时间过快的问题而无法量产。
这项技术突破可望在未来两、三年内具备商业用途。研究团队将寻觅新的负极材料,以搭配多孔硅奈米线或多孔硅奈米颗粒,设计出新一代的锂电池。