美國研究人員設計出一種新材料, 可望用於製造性能穩定的大容量鋰離子電池, 使智能手機, 電動汽車等的續航時間延長到目前的兩倍多.
美國西北大學日前發布新聞公報說, 新材料是摻有鉻和釩元素的鋰鎂氧化物, 用作鋰離子電池的正極可使電池容量大幅提高, 並且性能穩定, 不會迅速退化.
鋰離子電池通常採用鋰, 氧和一種過渡金屬的化合物為正極, 其中過渡金屬負責儲存和釋放電能, 其性質決定著電池容量, 目前常用的是鈷. 此前曾有研究發現, 用鎂取代鈷可以提高容量, 降低成本, 但電池性能退化太快, 兩輪充放電後就大幅下降.
西北大學研究小組在美國《科學進展》雜誌上發表論文說, 他們為鋰鎂氧化物材料建立了詳細到單個原子的結構模型, 分析充放電過程, 發現其中的氧也會參與存儲電能, 因而容量較大.
研究人員隨後嘗試了將不同元素摻入鋰鎂氧化物的方案, 計算各種混合物的儲能效果, 發現摻入鉻和釩能在保持電池大容量的同時實現穩定性能. 接下來他們將在實驗室中檢驗新材料的實際表現.
