化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
儀器市場新極新突破：鋰離子電池容量驟升
閱讀：1313 發(fā)布時間：2018-6-4據(jù)美國《科學(xué)進(jìn)展》雜志29日消息稱,，美國西北大學(xué)研究團(tuán)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(jī),、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(fù)極之間移動來工作,。而今消費(fèi)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(jìn)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(fù)責(zé)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(xué)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(xué)*介紹，此次團(tuán)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(diǎn),。
西北大學(xué)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(xì)到了單個原子,，團(tuán)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?fù)饺脘囨V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(shí)現(xiàn)zui穩(wěn)定性能,。