科學家用NbWO新材料研發新電池設計有望大幅提升充電速度
在深入探究鋰電池在兩個電極之間的移動方式之後,來自荷蘭的科學團隊提出了一種新的電池設計,有望大幅提升充電速度。該架構加入了專門的通道結構,使鋰離子的流動量更大,該團隊希望這能幫助提高可再生能源的電網存儲能力。
這項研究由特溫特大學的科學家進行,重點對鈮鎢氧化物(NbWO)在內的新材料進行測試。這些新材料被認為能夠取代當代鋰電池中用作負極的石墨,允許鋰離子以更大的速度流過它們。
該團隊通過煅燒NbWO,或在烘箱中將其加熱到高溫,以產生尺寸為幾十或幾百納米的微小納米顆粒。這些納米顆粒的特點之一是能夠在其邊界處傳導鋰離子,實際上是為它們在電池中創造了更多的通道。
通過測試,該團隊發現這些縮小了尺寸的納米結構顆粒表現令人印象深刻。該團隊寫道:“結果表明,100納米以下的降尺度能顯著增強鈮鎢氧化物的鋰化動力學。此外,這表明Nb18W16O93的晶界對快速鋰化過程有顯著影響”。
雖然提昇明顯,但該團隊也坦言這項技術僅服務於可再生能源的電網等特殊用途,至少在初期的時候。研究人員指出,該設計將不適合電動汽車,因為它需要電池組體積太大。然而,它可能被證明是有價值的。科學家們看到了將該技術用於為重型機械提供動力的電池的其他可能性,但目前正致力於通過研究其最佳尺寸來微調電極。