橫濱國立大學研發新型電極材料 可實現更便宜/能量密度更高鋰電池

2020-12-14 蓋世汽車資訊

蓋世汽車訊 據日本一組研究人員所說，鋰離子電池可用於電動汽車等許多未來應用，但是其價格卻往往高得讓人望而卻步。不過，據外媒報導，日本橫濱國立大學Naoaki Yabuuchi教授領導的一個研究小組研發了一種新型電極材料，不僅能夠讓鋰電池更便宜，還能夠延長其壽命、讓其具備更高的能量密度。

（圖片來源：eurekalert.org）

Yabuuchi教授表示，許多研究人員已經成功地提高了電池留住電荷的能力，但是卻沒有提升電池有效分散電荷的能力，即讓電動汽車能夠具有更長的續航時間。

電池中的電極材料能夠幫助吸收存儲的能量，並釋放存儲的能量為電池供電。構成電極的材料依賴於電子和鋰離子的交換，極大地影響著電池的工作效率。在此前的研究中，研究人員發現，鋰離子與錳、鈦和氧離子混合，能夠保證電子和鋰離子具備良好的輸入—輸出性能。不過，在實際的電池應用中，交換速度還是太慢。

Yabuuchi教授及其團隊研究了此種混合化學物，並決定將其與類似的鋰、氧、錳和鈦離子混合物搭配，還可研磨成理想的顆粒大小。因為更小的納米顆粒可更快、更容易地穿過電極，在室溫下也可做到。

由錳離子和鈦離子組成的納米電極使得電子與鋰離子之間的交換更加活躍，與之前相比，電池能夠留住並分散更多電荷，同時擁有更長的使用壽命。

Yabuuchi教授表示：「鈦和錳都是豐富元素，表明我們可以生產出性價比較高的電池，無需使用現有電動汽車電池的鎳和鈷離子。這一發現有助於降低電池成本，提升電動汽車等應用的普及率。」

該研究小組還將繼續研究如何通過優化化學成分和顆粒大小，以進一步電極改進的可逆性。

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