美国研究人员设计出一种新材料, 可望用于制造性能稳定的大容量锂离子电池, 使智能手机, 电动汽车等的续航时间延长到目前的两倍多.
美国西北大学日前发布新闻公报说, 新材料是掺有铬和钒元素的锂镁氧化物, 用作锂离子电池的正极可使电池容量大幅提高, 并且性能稳定, 不会迅速退化.
锂离子电池通常采用锂, 氧和一种过渡金属的化合物为正极, 其中过渡金属负责储存和释放电能, 其性质决定着电池容量, 目前常用的是钴. 此前曾有研究发现, 用镁取代钴可以提高容量, 降低成本, 但电池性能退化太快, 两轮充放电后就大幅下降.
西北大学研究小组在美国《科学进展》杂志上发表论文说, 他们为锂镁氧化物材料建立了详细到单个原子的结构模型, 分析充放电过程, 发现其中的氧也会参与存储电能, 因而容量较大.
研究人员随后尝试了将不同元素掺入锂镁氧化物的方案, 计算各种混合物的储能效果, 发现掺入铬和钒能在保持电池大容量的同时实现稳定性能. 接下来他们将在实验室中检验新材料的实际表现.
