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。




美国西北大学几天前发布新闻称,新材料是掺杂铬和钒的锂镁氧化物。使用锂 - 镁氧化物作为锂离子电池的正极可大大增加电池的容量并提供稳定的性能而不会快速降解。


锂离子电池通常使用锂、氧和一种过渡金属化合物作为正极,其中过渡金属负责储存和释放电能,其性质决定了电池的容量。目前常用的是钴。以前的研究发现,用镁替代钴可以增加容量并降低成本,但是电池性能下降过快,在两轮充电和放电后就大幅度降低。


西北大学研究团队在美国《科学进展》杂志上发表了一篇论文,他们建立了一个详细到单个原子的锂镁氧化物材料结构模型,分析了充放电过程,发现其中的氧气也参与了储存电能,因而容量较大。




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的方案中,并计算了各种混合物的储能效果,发现铬和钒的掺入可以在保持电池大容量的同时实现稳定性。接下来他们将测试在实验室中新材料的实际表现。
编辑:Ting

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