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Jun 29, 2023

연구원들은 리튬을 충전하는 데 성공했습니다.

전기 자동차는 휘발유 자동차보다 환경에 훨씬 더 좋지만 아직 널리 채택되지는 않았습니다. 이러한 변화를 가로막는 문제 중 하나는 전기 자동차가

전기 자동차는 휘발유 자동차보다 환경에 훨씬 더 좋지만 아직 널리 채택되지는 않았습니다. 이러한 변화를 가로막는 문제 중 하나는 전기 자동차가 충전하는 데 오랜 시간이 걸린다는 사실입니다.

그것은 곧 바뀔 수 있습니다. 목요일에 발표된 TechXplore의 보고서에 따르면 중국의 여러 기관과 연계된 연구진이 리튬 이온 배터리의 충전 속도를 60% 충전 시 5.6분의 속도로 높이는 데 성공했다고 합니다. 그들은 효과적으로 정렬을 개선하기 위해 배터리 양극에 구리 코팅과 나노와이어를 추가함으로써 이러한 인상적인 성과를 달성했습니다.

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오늘날 대부분의 양극은 흑연으로 구성되어 있으며 전류를 통과시키는 실용적인 방법이 아닌 정렬되지 않은 슬러리로 구성됩니다. 또한 양극의 재료가 정렬되는 방식으로 인해 양극 사이의 간격 크기와 관련된 문제가 발생합니다.

충전 속도를 높이는 데 있어 이러한 문제를 극복하기 위해 연구진은 특히 양극에 주목했습니다. 그들이 한 일은 다음과 같습니다:

"그들은 먼저 다양한 크기의 입자와 전극 다공성의 공간 분포를 최적화하기 위해 입자 수준의 이론 모델을 실행했습니다. 그런 다음 모델에서 배운 내용을 사용하여 표준 흑연 양극을 변경했습니다. 이를 구리로 코팅한 다음 구리 나노와이어를 추가했습니다. 그런 다음 양극을 가열한 다음 냉각하여 슬러리를 보다 규칙적인 재료로 압축했습니다."라고 TechXplore는 말했습니다.

연구진은 양극을 업그레이드한 후 이를 표준 리튬 이온 배터리에 부착하여 충전하는 데 걸리는 시간을 측정했습니다. 그들은 단 5.6분 만에 배터리를 60%까지 충전할 수 있고 단 11.4분 만에 80%까지 충전할 수 있다는 사실에 깊은 인상을 받았습니다. (연구원들은 100% 충전하는 데 걸리는 시간을 테스트하지 않았습니다. 그렇게 하면 배터리가 손상될 수 있기 때문입니다.)

연구원들은 그러한 배터리의 가격이 얼마인지, 언제 생산 준비가 완료되는지 명시하지 않았습니다. 그럼에도 불구하고 이러한 개발은 모든 곳에서 전기 자동차에 대한 흥미로운 개발입니다.

이 연구는 Science Advances 저널에 게재되었습니다.

추상적인:

초고속 충전 리튬 이온 배터리는 전기 자동차의 충전 시간을 단축하는 데 매우 바람직하지만 흑연 양극의 낮은 속도 성능으로 인해 방해를 받습니다. 여기에서는 엄격한 전극 조건에서 초고속 충전 리튬 이온 배터리를 달성하기 위해 흑연 양극에서 이전에 보고되지 않은 입자 크기 및 전극 다공성 이중 구배 구조 설계를 제시합니다. 우리는 10분 만에 60%의 재충전으로 매우 빠른 충전 능력을 보여주는 실용적인 흑연 양극에서 이전에 보고되지 않은 유형의 입자 크기-다공성 이중 구배 구조를 구성하기 위해 폴리머 바인더가 없는 슬러리 경로를 개발합니다. 이중 구배 흑연 양극을 기반으로 6C의 높은 충전 속도에서 6분 만에 60% 충전과 701Wh 리터−1의 높은 체적 에너지 밀도를 구현하는 초고속 충전 리튬 이온 배터리를 시연합니다.