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儀器市場新極新突破：鋰離子電池容量驟升
閱讀：1378 發(fā)布時間：2018-6-4據(jù)美國《科學進展》雜志29日消息稱,，美國西北大學研究團隊研發(fā)出一種全新材料,，可用于制造性能穩(wěn)定的大容量鋰離子電池，從而大幅提升智能手機,、電動汽車等的續(xù)航時間,，甚至可以延長到目前的兩倍多,。
鋰離子電池已是現(xiàn)代高性能電池的代表，應(yīng)用,，其主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作,。而今消費電子和動力電池對能量密度提升的需求，推動著正極材料不斷進步——通常,，人們采用的是鋰,、氧和一種過渡金屬的化合物為電池正極，這其中,，正是過渡金屬負責儲存和釋放電能,，其性質(zhì)也是電池容量的關(guān)鍵。
現(xiàn)階段zui常用的過渡金屬是鈷,，而此前科學家研究發(fā)現(xiàn),，如果用鎂取代鈷，可以在提高容量的同時降低成本,，但鎂也有一定缺陷——電池性能退化太快,，僅兩輪充放電后就出現(xiàn)大幅下降。
據(jù)美國西北大學*介紹,，此次團隊研發(fā)的新材料是摻有鉻和釩元素的鋰鎂氧化物,，其用作鋰離子電池的正極，電池容量出現(xiàn)了大幅提高,，同時兼具性能穩(wěn)定,、不會迅速退化的優(yōu)點。
西北大學研究小組先是為鋰鎂氧化物材料建立了一個結(jié)構(gòu)模型,。該模型詳細到了單個原子,，團隊借此分析了全部充放電過程，發(fā)現(xiàn)其中的氧也會參與存儲電能,，因而容量比以往要大,。
隨后，研究人員嘗試了將不同元素摻入鋰鎂氧化物的方案,，以期計算出不同混合物各自的儲能效果,。zui終他們發(fā)現(xiàn)，摻入鉻和釩能在保持電池大容量的同時實現(xiàn)zui穩(wěn)定性能,。