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新型负极材料问世 让电池在20秒内提供超过40%的容量

2024-08-06 14:01 发布

这款材料的独特之处在于,它能够在短短20秒内提供超过40%的容量,且具有极高的安全性和持久性能。

无序岩盐,由丰富的锂、钒和氧原子组成,其结构与日常食用的岩盐类似,但更加随机。它在电动汽车、真空吸尘器、电钻等高能量密度和高功率应用中展现出广阔前景。相较于石墨负极的高能量密度但可能引发安全问题,无序岩盐的出现提供了一个理想的平衡点。

由Haodong Liu领导的研究团队发现,这种新型负极Li3V2O5在安全性、充电速度和使用寿命上都表现出色,比传统的钛酸锂负极至少多提供71%的能量。它的独特之处在于,尽管能量密度稍低,但能以更快的充电速度和更长的寿命工作,同时避免了锂金属电镀可能带来的安全隐患。

为了将这一创新商业化,研究人员已成立Tyfast公司,将目光瞄准了电动巴士和电动工具市场,这些设备对电池的便捷充电性能有着严格需求。团队计划进一步优化电池组件,以实现这一负极材料的商业化应用。

Ping Liu教授对这种材料的潜力充满信心,它填补了电池技术中的关键空白,为现有制造工艺提供了革命性的替代方案。而这种材料的潜力,不仅仅在于它的技术优势,更在于它对于推动电动汽车和其他高容量需求设备的未来发展所起的作用。

六年前,研究人员开始探索无序岩盐作为负极材料的潜力。通过理论计算和实验验证,他们发现这种材料在0.6V电压下能进行高效的充放电,具有超过6000次的循环寿命,且能实现快速充放电,显著降低了能量屏障,从而优化了能量传输。

Shyue Ping Ong教授的团队则进一步揭示了无序岩盐Li3V2O5负极工作的机制,指出它独特的充电过程和锂离子的重新排列,使得电池在低电压下也能高效工作。这为寻找更多具备类似机制的电极材料提供了新的视角。

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