鋰電池充電有望大加速？新型陽極材料可幫助鋰離子更平滑傳輸
Time:2022-09-10
鋰電池充電有望大加速？新型陽極材料可幫助鋰離子更平滑傳輸
Time:2022-09-10財聯(lián)社上海9月9日訊（編輯黃君芝）據(jù)報道，美國科學家們?nèi)涨罢故玖艘环N新的電極材料，可以幫助鋰電池更快地充電。這種材料會在充電過程中實現(xiàn)原子的“佳排列”，以一種新材料的形式來幫助鋰離子更平滑的傳輸。
這項工作是由美國博伊西州立大學和加州大學圣地亞哥分校的研究人員攜手進行的，他們著手解決當前鋰電池設計中的一個致命弱點，即設備充電速度必須受到限制，不然會影響鋰離子從正極到負極的移動。
具體而言，在更快的充電速度下，金屬鋰會堆積在石墨陽極的表面，這會損害電池的性能，并導致電池短路、過熱甚至起火。
在上述新研究中，該團隊成功通過一種名為五氧化二鈮的化合物來消除了這一障礙，以實現(xiàn)更快的充電。這項研究成果已于近期發(fā)表在了《自然材料》雜志上。
據(jù)了解，五氧化二鈮中的原子可以很容易地排列成許多穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，而科學家們碰巧找到了一種相當方便的方法來做到這一點。
研究人員報告稱，盡管五氧化二鈮在被用作電池陽極時，一開始原子的排列十分混亂，但他們發(fā)現(xiàn)，當電池經(jīng)過多次充放電后，這些原子會排列成有序的晶體結(jié)構(gòu)。
這種納米結(jié)構(gòu)是科學家以前從未見過的。它被描述為一個立方巖鹽框架，當電池充電時，它能更容易地將鋰離子輸送到陽極。這導致了在高充電速度下的“卓越”循環(huán)穩(wěn)定性，電池在400次循環(huán)后仍能保持99.93%的高庫侖效率。