（圖源：阿貢官網(wǎng)）

據(jù)外媒報道，美國能源部阿貢國家實驗室的研究人員開發(fā)新機制，加快電動汽車鋰離子電池充電速度。只需將正極暴露在集中的光束下（如氙燈發(fā)出的白光），電池充電時間就會縮短一半或更多。假如投入商用，這項技術(shù)或?qū)⒏淖冸妱悠嚨挠螒蛞?guī)則。

因為電動汽車充電時間長，或者充電站位置太遠，車主們普遍存在“里程焦慮”。關(guān)于推進電動汽車普及化來說，快速充電仍然是關(guān)鍵挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在的超級充電站通過向電池供應大電流，實現(xiàn)快速充電。然而，在過短的時間內(nèi)輸入過高電流，會降低電池的性能。

通常情況下，車用鋰離子電池充電時，要一定的時間才能完成電化學反應，包括從氧化物正極中移除鋰，并將其插入石墨負極中。阿貢知名學者ChristopherJohnson表示：“我們希望，在不破壞電極的情況下，輸送更大的電流，從而大大縮短電荷反應時間。”

目前，鋰離子電池是在黑暗狀態(tài)下工作，電極被封裝在殼體中。相比之下，阿貢推出光輔助技術(shù)（photo-assisted），使用透明容器，在充電時通過集中的光束照亮電池電極。研究小組制作帶有透明石英窗的小型鋰離子電池。然后，讓白色的光從窗口照射到正極上，再測試沒有白光的情況。研究人員假設，在充電過程中，白光會與典型的正極材料發(fā)生良好的相互用途，并且證實了這點。正極材料是鋰錳氧化物，縮寫為LiMn2O4（LMO）。

測試結(jié)果顯示，光與LMO相互用途，成為加速反應的關(guān)鍵因素。作為半導體材料，LMO可以與光發(fā)生反應，在充電時吸收光子，錳元素的電荷狀態(tài)會從三價態(tài)變?yōu)樗膬r態(tài)（Mn3+變?yōu)镸n4+）。因此，鋰離子從正極噴射出來的速度更快，從而加快電池反應。研究小組發(fā)現(xiàn)，反應越快，充電速度越快，而且不影響電池性能和循環(huán)壽命。Johnson稱：“測試結(jié)果顯示，開燈后，電池的充電時間縮短至原來的一半。”

能源前沿研究中心paulFenter表示：“這是光和電池技術(shù)首次融合的結(jié)果，預示著電池創(chuàng)新充電概念的良好發(fā)展前景。”