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新材料鈮酸鎳:鋰離子電池充電速度提升10倍

發布日期:2021-11-23  來源:電纜網  作者:中國風光儲網--新聞中心

核心提示:荷蘭特溫特大學的研究人員發現,通過使用鈮酸鎳作為鋰離子電池的陽極,充電速度可以提高十倍。通常來說,有兩種材料可以作為陽極
 荷蘭特溫特大學的研究人員發現,通過使用鈮酸鎳作為鋰離子電池的陽極,充電速度可以提高十倍。
 
 
通常來說,有兩種材料可以作為陽極材料。首先,最常見的是石墨陽極,它的能量密度極高,可以為汽車供電數百英里而無需充電。然而,這種電池在充電時會有鋰金屬電鍍的過程,從而容易導致火災和爆炸。
 
另一種是鈦酸鋰陽極,可以快速充電,但缺點是隨著時間推移其能量密度會顯著下降,這意味著需要更頻繁地對電池進行充電。
 
荷蘭特溫特大學的研究人員在發表在《Advanced Energy Materials》雜志上的一篇論文中表示,鈮酸鎳這種新材料能夠提高充電速度,同時降低損壞陽極材料、導致電池損壞或縮短其使用壽命的風險。
 
鈮酸鎳(NiNb2O6)是一種新材料,在研究人員看來,它具有非常有吸引力的特性,例如經過多次超快充電循環后可以恢復到原來的水平。這主要與其“開放和規則的晶體結構”有關,導致電荷傳輸信道相同。這意味著它的性能優于標準陽極材料石墨。
 
此外,盡管制造這種類型的納米材料很復雜,但鈮酸鎳的情況并非如此,因為它不需要無塵室這樣的基礎設施。而且,鈮酸鎳比石墨更致密、體積能量密度更高,更有機會打造出更輕、更簡單的商業電池。
 
研究人員通過測試發現,該版本非常適合將其引入能源網、需要快速充電和放電的電動機器或電動重型運輸工具。但是,如果用于電動汽車,還需要進一步改進。

 
 
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