荷蘭找到石墨陽極替代品 可讓鋰離子電池充放電速度更快

現(xiàn)在有一種新技術(shù)可用于鋰電池，讓電池的充電速度更快。如今的鋰離子電池經(jīng)常采用石墨，不過可以找到石墨的替代品。據(jù)外媒報(bào)道，荷蘭特溫特大學(xué)(the University of Twente)MESA+研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，將此種石墨替代性材料制成納米結(jié)構(gòu)，可以為鋰離子開創(chuàng)新的“路徑”，從而讓電池的充電速度更快。

(圖片來源：特溫特大學(xué))

鋰離子電池應(yīng)用廣泛，改變了信息社會和移動出行。鋰通過電解液在兩個(gè)電極之間移動，其中一個(gè)電極由石墨制成，另一頭的陰極則由鎳、錳和鈷制成。

研究人員發(fā)現(xiàn)可以用氧化鈮鎢(NbWO)取代石墨，此種材料的充電速度更快，因?yàn)榇朔N材料的通道可以更好地讓鋰離子移動。而且，無需預(yù)先將NbWO制成納米結(jié)構(gòu)，其本身就已經(jīng)表現(xiàn)出非常優(yōu)異的性能?，F(xiàn)在，特溫特大學(xué)研究人員證明納米結(jié)構(gòu)確實(shí)會帶來實(shí)質(zhì)性的影響。

研究人員在烤箱中將該物質(zhì)加熱并煅燒，從而留下納米顆粒，大小可以到幾十至幾百納米(一納米是一毫米的百萬分之一)。最終，可以制成很多個(gè)“鋰離子”出口，因?yàn)樗屑{米顆粒都可以在邊界處傳導(dǎo)鋰離子。

該方法的缺點(diǎn)是其不適合于所有應(yīng)用。例如，電動汽車通常需要一個(gè)較大的電池組，因?yàn)榕鋫淞诵玛枠O的單個(gè)電芯只能提供較少的電力。但是在用電高峰與低峰期、需要彌補(bǔ)太陽能和風(fēng)能發(fā)電產(chǎn)能過剩或不足的時(shí)候，則需要既能夠快速放電又能快速充電的電池。對于此類應(yīng)用，此種新電極就非常好。研究人員表示，下一步需要找到納米結(jié)構(gòu)的最佳尺寸，此外還需要找到方法降低陰極的鈷需求量。