铌钨氧化物电极或能实现电动汽车电池快充

时间:2020-03-27 14:23:17 来源:钜大锂电

据报道,化学家们用铌钨氧化物(niobiumtungstenoxides,NTO)制作了锂离子电池电极(batteryelectrodes),铌钨氧化物的结晶结构或能实现电动汽车的电池快充,其中一种方式为:加速锂离子在锂离子电池电极内的进出速率,从而大幅缩短充电时间,化学家们要供应纳米尺寸的活性颗粒物(activeparticles),从而缩短粒子的移动距离。不幸的是,该方式将导致彩票网下载材料的尺寸增大,新增成本并导致彩票网下载材料的不稳定。

英国剑桥大学的ClareGrey率旗下团队制作了两款彩票网下载材料Nb16W5O55和Nb18W16O93,其明洞结构(opentunnelstructures)可确保电池充放电期间的彩票网下载材料稳定性,使锂离子的流动通畅。两款铌钨氧化物或可被用作阳极彩票网下载材料,用其替代常见的石墨彩票网下载材料,实现大型客车或有轨电车的快速充电。

爱尔兰科克大学彩票网下载材料科学家(materialsscientist)ColmODwyer表示:相较于早前的彩票网下载材料,在特定条件下,铌钨氧化物晶体彩票网下载材料的膨胀率被分别限制在5.5%和2.9%。通常,阴极彩票网下载材料的膨胀率较高,而硅等阳极彩票网下载材料则例外,其膨胀率为200%-350%。因此,要将实现其体积的纳米化,从而防止破碎(sizereduction)。科研人员采用新结构可防止大面积的膨胀,重要利用其内在的各向异性(inbuiltanisotrophy):某个方向上的扩张可被其他方向的收缩抵消。

原子级的晶体化学(crystalchemistry)属性还能防止所存储的锂离子排序(ordering)及结构重组,从而在快速充放电情况下放缓锂离子的运动。

但Grey提醒道,这只是快充技术中的一环而已,务必对所有的电池部件进行优化,才能实现快充。为此,科研人员还要设计整套基础设施。她补充道,若你的车载电池可在1分钟内完成快充,那么在充电前,还要对家中的所有电路进行熔接(fuse)。

研究小组成员KentGriffith表示:若从重量角度看,相较于标准的锂离子电池,该材质所提升的电能似乎并不多,但这类电池应用通常都用于空间受限区域,相关于重量,空间因素更为重要。你不妨想象下,若某辆电动汽车的车载电池并不要供应高动力输出或快速充电,是否可将其用作双部件系统(twocomponentsystem)?这类彩票网下载材料可被用于加速及快充,为其他的轻量化石墨阳极供应功能上的增补。

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