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电动车、太阳能福音 科学家找到可极速充电的材料

本文摘要:英国卫报报导,剑桥大学研究人员找到了可加快电池的新材料,不但有机会让智能型手机在数分钟内就差使啖电,还能增进电动汽车和太阳能等洁净科技的推展。电池电池的速度各不相同带上正电的锂离子往负极移动的速率。 图片来源:Takashi Hososhima(CC BY-SA 2.0)电池电池的速度各不相同带上正电的锂离子往负极移动的速率。生产较慢电池的「超级」电池的技术门槛在于,锂离子一般来说是在陶瓷材料中移动。一种有可能的解决方案是用奈米粒子生产电池。

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英国卫报报导,剑桥大学研究人员找到了可加快电池的新材料,不但有机会让智能型手机在数分钟内就差使啖电,还能增进电动汽车和太阳能等洁净科技的推展。电池电池的速度各不相同带上正电的锂离子往负极移动的速率。

图片来源:Takashi Hososhima(CC BY-SA 2.0)电池电池的速度各不相同带上正电的锂离子往负极移动的速率。生产较慢电池的「超级」电池的技术门槛在于,锂离子一般来说是在陶瓷材料中移动。一种有可能的解决方案是用奈米粒子生产电池。但奈米粒子耗资便宜且艰难,因此科学家们仍然在找寻替代材料来解决这个问题。

现在,剑桥大学科学家找到一种叫作「铌钨氧化物」(niobium tungsten oxides)的材料,锂离子在其中可以超高速亲率移动,让电池电池速度更加慢,并将研究公开发表于《大自然》期刊。第一作者格里菲斯(Kent Griffith)说道,铌钨氧化物这种材料有本质上的有所不同。研究人员找到锂离子通过铌钨氧化物的速度比通过典型陶瓷电极材料慢了几百倍。

铌钨氧化物于1965年首次被人类找到。这种材料很柔软,具备开放性的结构,粒子尺寸比其他常用于电池的材料要大。

这种替代材料的另一个优点是低廉且更容易生产,且「生产这种氧化物不必须额外的化学品或溶剂。」格里菲斯说道。铌钨氧化物的应用于有望为电动车和电网规模的太阳能储存技术带给革命性的发展。

研究通讯作者、剑桥大学材料化学教授葛雷(Clare Gray)回应,下一步是优化这种材料在电池中的应用于,要能超过电动车的循环次数和长度市场需求。并未参予研究的伦敦大学学院电子化学工程系教授布莱特(Dan Brett)评论道:「这个找到对电池效能的潜在贡献非常令人振奋,特别是在是这个研究对锂离子在材料中运动速度机制的洞察以及测量运动速度的能力,使材料以求被改进,更进一步提高电池电力、能量和寿命。


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