研究人员发现了制造新型锂离子电池材料的创新方法

2022-08-14 20:57:46
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加州大学圣地亚哥分校和博伊西州立大学的研究人员开发了一种制造新型锂离子电池材料的新方法。从无定形材料铌氧化物开始,研究小组发现,这种材料与锂循环的行为本身就会导致转变为新型结晶 Nb2O5 负极,具有出色的锂存储和快速循环。该工艺可用于制造其他锂离子电池材料,这些材料无法通过传统方式轻松制造。

该研究成果发表在《自然》杂志上

锂离子电池新材料的发现变得更加紧迫。在汽油价格上涨的推动下,对电动汽车 (EV) 以及为其提供动力的锂离子电池的需求激增。然而,今天的锂离子电池仍然太贵,充电太慢。

锂离子电池是可充电电池市场的领先技术,但对具有高能量和更快充电时间的电池的需求也在增加,如果你想为你的电动汽车充电 15 分钟,然后再上路行驶 200 或 300 英里,你需要新的电池电极,它可以以非常快的速度充电,而不会造成太大的性能损失。

当今锂离子电池充电的最大瓶颈之一是阳极。最常见的阳极是由石墨制成的,这种石墨能量密度很高,但由于锂金属电镀过程存在着火和爆炸的风险,因此不能太快充电。嵌入金属氧化物,如该团队发现的岩盐 Nb2O5 材料,由于降低了在低压下镀锂的风险,是很有前景的负极替代品。为了创造新的阳极材料,研究团队开发了一种创新的新技术,称为电化学诱导的非晶态到晶态的转变。新电极在20 mA/g的充电速率下可实现269 mAh/g的高储锂,更重要的是在1 A/g的高充电速率下继续保持191 mAh/g的高容量。获 取 更多前沿科技 研究 进展访问:https://byteclicks.com

这项工作最令人兴奋的方面是发现了一种全新的方法来制造新型锂离子电池电极,诀窍是从更高能量的阶段开始,例如无定形材料。只需用锂循环材料,我们就可以创造出新的晶体排列,其性能优于传统方法(如固态反应)。

加州大学圣地亚哥分校和博伊西州立大学的研究人员开发了一种制造新型锂离子电池材料的新方法。该方法通过锂循环将非晶态材料转变为具有卓越电池性能的晶态阳极材料。

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