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        電池陽極可通過自由流動的納米通道更快地充電

        2020-09-30 newatlas

        通過關注鋰在兩個電極之間的移動方式,荷蘭的科學家提出了一種新的電池設計,該電池有望帶來更快的充電速度。該架構結合了專門的通道結構,可實現更大的鋰離子流量,研究小組希望這些通道結構有助于提高可再生能源的電網存儲能力。

        這項研究是由特溫特大學的科學家進行的,研究的重點是一類相對較新的材料,稱為鈮鎢氧化物(NbWO)。這些被視為有望替代當今鋰離子電池中用作負極的石墨,因為它們可使鋰離子以更高的速率流過它們。

        2018年,我們看了劍橋大學的一項研究,科學家在其中開發并測試了具有大柱狀NbWO顆粒的電池,該電池使鋰離子能夠更大量,更自由地傳播。特溫特大學團隊采用了另一種方法,研究了將這些顆粒還原為納米級尺寸后會發生什么。

        該團隊通過煅燒NbWO或在烤箱中將其加熱到高溫來生產尺寸為數十或數百納米的微小納米顆粒來解決這一問題。這些納米粒子的特征之一是能夠在其邊界傳導鋰離子的能力,實際上會產生更多的出口供它們通過電池。

        通過測試,該團隊發現這些尺寸縮小的納米結構粒子表現出色,寫道:“結果表明,縮小至100納米以下可顯著增強氧化鈮鈮的鋰化動力學。此外,這表明Nb18W16O93的晶界對快速鋰化過程具有重要影響?!?/span>

        結果令人鼓舞,但該團隊認為該技術至少可以為特定用途服務。研究人員指出,這種設計不適用于電動汽車,因為它需要太大的電池組。然而,在某些“削峰”情況下,證明其價值的地方是可再生資源的電網能量過多或不足,需要快速放電或充電以幫助管理負荷??茖W家們看到了將該技術用于為重型機械提供動力的電池的其他可能性,但是目前,他們正在研究電極的最佳尺寸,以對電極進行微調。

        關鍵詞: 電池陽極   納米通道   充電  
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