導(dǎo)語：在西班牙東北部的巴斯克地區(qū)的阿拉瓦省，CICenergIGUNE能源合作研究中心的科學(xué)家通過設(shè)計(jì)硬碳電極的結(jié)構(gòu)制造出了一種“超快電池”，經(jīng)研究表明，這種電池可以將鋰離子電池的能量密度與超級(jí)電容器的快速放電時(shí)間結(jié)合起來。

CICenergiGUNE研究所的科學(xué)家開發(fā)出了一種新的電池設(shè)計(jì)，他們稱這種設(shè)計(jì)結(jié)合了高能量密度和超級(jí)電容器的快速放電時(shí)間。這種新的電池裝置可用于高功率系統(tǒng)，有助于解決電網(wǎng)和交通工具中面對(duì)的許多能源儲(chǔ)存問題。

相關(guān)的研究結(jié)論被發(fā)表在《電化學(xué)學(xué)報(bào)》（ElectrochimicaActa）上。根據(jù)科學(xué)家的描述，研究小組使用了一種基于硬碳和鎳錳鈷（NMC）電極的電池以及一種六氟磷酸鋰電解液，研究人員發(fā)現(xiàn)，由橄欖核破碎和燃燒產(chǎn)生的硬碳的顆粒大小比NMC均勻得多，他們使用球磨工藝將顆粒大小減少到1－10微米，這一過程使制造質(zhì)量負(fù)載降低的電極成為可能。該電池可用于高功率性能的電極調(diào)諧，并成為擁有超級(jí)電容器的“超快電池”。

在工作電壓為2．9－3．75V時(shí)，電池的能量密度為每立方厘米212瓦時(shí)（Wh／cm－3），功率密度為1000W／cm－3，放電時(shí)間為10分鐘。在電池的能量密度達(dá)到87Wh／cm－3時(shí)，電池功率密度達(dá)到6000W／cm－3，放電時(shí)間為32秒。在電流密度為每克1安培，放電時(shí)間為32秒的情況下進(jìn)行的穩(wěn)定性測(cè)試表明，3萬次循環(huán)后，電池容量降低了90％以上。

研究小組注意到鋰離子和雙電層電容器的性能滯后，雙電層電容器的放電時(shí)間可達(dá)一秒，但理論上該技術(shù)要達(dá)到放電時(shí)間約一分鐘才能有得到應(yīng)用的可能性。但研究人員表示，他們的“超快電池”的容量是基準(zhǔn)鋰離子電容器的三倍之多。

為了解釋電池的超電容式行為，研究小組提出了這樣的理論：“在設(shè)計(jì)好的電極中，鋰離子只能與NMC和硬碳粒子的第一原子層相互作用，從而產(chǎn)生了極快的偽法拉第式反應(yīng)?！?/p>