Batería se compone principalmente de tres componentes: un electrodo positivo, un electrodo negativo y un electrolito cuando la batería está cargada, los iones de litio fluyen desde el electrodo positivo a través del electrolito a la estructura cristalina y el electrodo negativo, donde se almacenan en el proceso se produce más rápido, la carga de la batería. el más rápido.
Al buscar nuevos materiales de electrodos, los investigadores a menudo intentan reducir las partículas, pero es difícil hacer una batería práctica que contenga nanopartículas: el electrolito generará más reacciones químicas innecesarias, por lo que la duración de la batería no es larga, y El costo de fabricación también es alto. El óxido de tungsteno de tántalo utilizado en las últimas investigaciones tiene una estructura de descarga dura y abierta que no captura el litio intercalado y tiene un tamaño mayor que muchos otros materiales de electrodo.
Primer autor, estudiante postdoctoral en el Departamento de Química de la Universidad de Cambridge Kent Griffiths explicó: 'Muchos materiales celulares se basan en los mismos dos o tres estructuras cristalinas, pero éstos óxido de niobio, óxido de tungsteno por el oxígeno fundamentalmente diferente.' pilar 'permanece abierta, los iones de litio pueden pasar a través de ellos de una manera tridimensional, lo que significa que pueden pasar a través de más iones de litio, y los resultados de medición más rápido mostró que la velocidad de los iones de litio a través del óxido que en típico El material del electrodo es varios órdenes de magnitud más alto.
Además de la alta movilidad de litio, niobio, óxidos de tungsteno son también más fáciles de fabricar Griffith dijo: "Muchas estructuras de nanopartículas requieren múltiples etapas para sintetizar, pero estos óxidos son más fáciles de fabricar, no requiere productos químicos o disolventes adicionales. '
La mayor parte del electrodo negativo de una batería de iones de litio de grafito, el grafito que tiene una alta densidad de energía, pero en una carga alta tasa, metal litio tiende a formar una fibra alargada se llama "dendrita", lo que causaría un corto Y causó que la batería se incendiara e incluso explotara.
Griffith dijo: 'En aplicaciones de alta tasa, la seguridad es más importante que cualquier otro sistema operativo para aplicaciones que requieren rapidez de carga de grafito alternativas más seguras a estos materiales, y otros materiales similares, es sin duda digno de atención. '