新材料可大幅提高锂离子电池容量
科普小知识2022-08-02 09:31:28
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新华社北京5月30日电美国研究人员设计了一种新材料,有望用于制造性能稳定的高容量锂离子电池,延长智能手机、电动汽车等的续航时间。超过目前水平的两倍。
根据西北大学最近发布的新闻稿,这种新材料是掺有铬和钒的锂镁氧化物。作为锂离子电池的正极,电池的容量可以大大提高,性能稳定,不会快速退化。
锂离子电池通常使用锂、氧和过渡金属的化合物作为正极,其中过渡金属负责储存和释放电能。它的特性决定了电池的容量。钴是目前常用的。以前的研究发现,用镁代替钴可以提高容量和降低成本,但电池性能下降太快,经过两轮充放电后急剧下降。
西北大学的研究小组在美国期刊《科学进步》上发表了一篇论文,称他们已经建立了锂镁氧化物材料到单个原子的详细结构模型,分析了充放电过程,并发现锂镁氧化物材料中的氧也参与了电能的储存,因此具有大容量。
研究人员随后尝试了在锂镁氧化物中添加不同元素的方案,计算了各种混合物的储能效果,发现添加铬和钒可以在保持电池大容量的同时获得稳定的性能。接下来,他们将在实验室检验新材料的实际性能。
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