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美国研究设计锂镁氧化物新材料,可大幅提高锂离子电池容量

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日前,美国研究人员设计了一种新材料,预计将用于制造稳定的大容量锂离子电池,将智能手机和电动汽车等的续航时间延长至目前的两倍以上。




美国西北大(da)学(xue)几天前发布新闻称,新材料是掺(chan)杂铬和钒的锂镁(mei)氧化物(wu)。使用锂 - 镁(mei)氧化物(wu)作为(wei)锂离子(zi)电池的正(zheng)极可大(da)大(da)增(zeng)加电池的容量并提(ti)供稳定的性能而不会快速降(jiang)解。


锂离子电(dian)(dian)池(chi)通常(chang)(chang)使用(yong)锂、氧(yang)和(he)一(yi)种过(guo)渡金(jin)属化合(he)物作为(wei)正极,其中过(guo)渡金(jin)属负责储存和(he)释放(fang)电(dian)(dian)能(neng),其性质决(jue)定(ding)了电(dian)(dian)池(chi)的(de)容量。目前常(chang)(chang)用(yong)的(de)是钴。以(yi)前的(de)研究发现(xian),用(yong)镁替代(dai)钴可以(yi)增加容量并降(jiang)(jiang)低(di)成本(ben),但(dan)是电(dian)(dian)池(chi)性能(neng)下降(jiang)(jiang)过(guo)快,在两轮充电(dian)(dian)和(he)放(fang)电(dian)(dian)后就大幅(fu)度降(jiang)(jiang)低(di)。


西(xi)北大(da)学研究团队在美(mei)国《科学进展》杂志上发(fa)表(biao)了(le)一(yi)(yi)篇(pian)论文,他们建立了(le)一(yi)(yi)个详细(xi)到单个原子(zi)的锂(li)镁氧(yang)化物(wu)材料结构模型,分析了(le)充(chong)放电过程,发(fa)现(xian)其中的氧(yang)气也参与了(le)储存(cun)电能,因而(er)容(rong)量较大(da)。




研究人员随后尝试了一种方案,将不同元素结合到锂镁氧化物(wu)的(de)(de)(de)方案中(zhong),并计算了各种混合物(wu)的(de)(de)(de)储(chu)能效果,发现(xian)铬和钒的(de)(de)(de)掺入(ru)可以在保持(chi)电池(chi)大容量的(de)(de)(de)同时实现(xian)稳定性。接下来他们(men)将测试在实验(yan)室中(zhong)新材料的(de)(de)(de)实际表现(xian)。
编辑:Ting

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