鈮鎢氧化物電極或能實現電動汽車電池快充

時間:2020-03-27 14:23:17 來源:鉅大鋰電

专业的男人福利网站據報道,化學家們用鈮鎢氧化物(niobiumtungstenoxides,NTO)制作了鋰離子電池電極(batteryelectrodes),鈮鎢氧化物的結晶結構或能實現電動汽車的電池快充,其中一種方式為:加速鋰離子在鋰離子電池電極內的進出速率,從而大幅縮短充電時間,化學家們要供應納米尺寸的活性顆粒物(activeparticles),從而縮短粒子的移動距離。不幸的是,該方式將導致材料的尺寸增大,新增成本并導致材料的不穩定。

英國劍橋大學的ClareGrey率旗下團隊制作了兩款材料Nb16W5O55和Nb18W16O93,其明洞結構(opentunnelstructures)可確保電池充放電期間的材料穩定性,使鋰離子的流動通暢。兩款鈮鎢氧化物或可被用作陽極材料,用其替代常見的石墨材料,實現大型客車或有軌電車的快速充電。

愛爾蘭科克大學材料科學家(materialsscientist)ColmODwyer表示:相較于早前的材料,在特定條件下,鈮鎢氧化物晶體材料的膨脹率被分別限制在5.5%和2.9%。通常,陰極材料的膨脹率較高,而硅等陽極材料則例外,其膨脹率為200%-350%。因此,要將實現其體積的納米化,從而防止破碎(sizereduction)。科研人員采用新結構可防止大面積的膨脹,重要利用其內在的各向異性(inbuiltanisotrophy):某個方向上的擴張可被其他方向的收縮抵消。

专业的男人福利网站原子級的晶體化學(crystalchemistry)屬性還能防止所存儲的鋰離子排序(ordering)及結構重組,從而在快速充放電情況下放緩鋰離子的運動。

但Grey提醒道,這只是快充技術中的一環而已,務必對所有的電池部件進行優化,才能實現快充。為此,科研人員還要設計整套基礎設施。她補充道,若你的車載電池可在1分鐘內完成快充,那么在充電前,還要對家中的所有電路進行熔接(fuse)。

研究小組成員KentGriffith表示:若從重量角度看,相較于標準的鋰離子電池,該材質所提升的電能似乎并不多,但這類電池應用通常都用于空間受限區域,相關于重量,空間因素更為重要。你不妨想象下,若某輛電動汽車的車載電池并不要供應高動力輸出或快速充電,是否可將其用作雙部件系統(twocomponentsystem)?這類材料可被用于加速及快充,為其他的輕量化石墨陽極供應功能上的增補。

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