瀝青幫助鋰電池充電速度更快

掃描電子顯微鏡圖像顯示了瀝青的陽極，石墨烯納米帶和左邊的鋰以及沒有鋰的相同材料。該材料在萊斯大學開發，並表現出高容量鋰電池的充電速度比商業鋰離子電池高出20倍。

萊斯大學的科學家認為，瀝青路面可能對大容量鋰金屬電池而言是秘密的，其容量比商業鋰離子電池高10至20倍。

化學家James Tour的Rice實驗室開發了包含由瀝青製成的多孔碳的陽極，其在超過500個充電 - 放電循環之後顯示出出色的穩定性。大電流密度為20毫安每平方厘米，證明了該材料在需要高功率密度的快速充放電裝置中的應用前景。美國化學學會期刊ACS Nano報導了這一發現。

“這些電池的容量是巨大的，但同樣顯著的是，我們可以在五分鐘內將它們從零充電到完全充電，而不是其他電池所需的典型的兩小時或更長時間。”Tour說。

旅遊實驗室以前使用瀝青衍生物，特別是用於電池的相同類型的未處理的高鐵礦來捕獲天然氣中的溫室氣體。這一次，研究人員將瀝青與導電石墨烯納米帶混合，並通過電化學沉積將復合材料用鋰金屬塗覆。

實驗室將陽極與硫化碳陰極結合起來，製成完整的電池進行測試。電池的功率密度為每公斤1322瓦，高密度943瓦特/千克。

測試揭示了另一個顯著的優點：碳減輕了鋰枝晶的形成。這些苔蘚沉積物侵入電池的電解液。如果它們延伸得足夠遠，則會使陽極和陰極短路，並導致電池失效，起火或爆炸。但瀝青衍生的碳可防止任何枝晶形成。

實驗室早期的一個項目發現，石墨烯和碳納米管的陽極也阻止了樹突的形成。 Tour說新的複合材料比較簡單。

“雖然前者與新型電池的容量相似，接近鋰金屬的理論極限，新型瀝青衍生碳可以佔用更多的單位面積的鋰金屬，而且製造成本更簡單和便宜。”說過。 “沒有化學氣相沉積步驟，沒有電子束沉積步驟，並且不需要從石墨烯中生長納米管，因此製造被大大簡化。