为提高锂电池的充电能力,开发了新的电极材料

时间:2020-04-18 17:45 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

为提高锂电池的充电能力,开发了新的电极材料

根据日本的一组研究人员的研究,锂电池在包括电动汽车在内的许多应用领域都有很大的前景,但其价格往往高得令人望而却步。这个由横滨国立大学Naoaki Yabuuchi教授领导的研究小组,已经开发出一种新的电极材料,这种材料不仅可以使锂电池更便宜,而且还可以使锂电池更持久,具有更高的能量密度。

调查结果已于3月25日在《今日材料》(Materials Today)杂志上提前在线发布。

Yabuuchi说,许多研究人员已经成功地提高了电池的充电能力,但还没有提高电池的有效分散能力,比如为电动汽车提供更长的续航时间。

Yabuuchi说:“需要更高能量密度的电极材料来推动锂离子电池的发展,并进一步发展电动汽车。”我们的论文展示了一种用于此目的的新型电极材料。

电池中的电极材料帮助吸收储存的能量并将其放电,从而为电池供电。构成电极的材料依赖于电子和锂离子的交换,极大地改变了电池的工作效率。在以往的研究中,研究人员发现,锂离子与锰、钛、氧离子混合,为电子和锂离子提供了良好的输入-输出,但在实际的电池应用中,交换速度太慢。

Yabuuchi和他的团队研究了这种化学组合,并决定将其与锂、氧、锰和钛离子的类似混合物配对,但它也可以被研磨成理想的颗粒大小。更小的纳米颗粒可以更快、更容易地穿过电极,即使在室温下也是如此。

由锰离子和钛离子组成的纳米级电极使得电子和锂离子之间的交换更加活跃,电池能够比以前更多地保持和分散电荷,同时仍然保持更长的使用寿命。

Yabuuchi说:“钛和锰都是丰富的元素,这意味着我们可以在不使用镍和钴离子和高性能电极材料的情况下,生产出性价比高的电池。”“这一发现有助于降低电池成本,增加电动汽车等应用的实际应用。”

该团队继续研究如何通过化学成分和粒度优化进一步提高电极的可逆性。

Yabuuchi说:“现在,我们正在与行业伙伴合作,利用我们的电极材料进行实际应用。”“我们的研究可能会减少对化石燃料的依赖,并在未来建立一个以可再生能源为基础、以持久的高能电池为基础的新能源社会。”

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