首页>科技发展>前沿聚焦>正文

电池阳极可通过自由流动的纳米通道更快地充电

2020-09-30 newatlas

通过关注锂在两个电极之间的移动方式,荷兰的科学家提出了一种新的电池设计,该电池有望带来更快的充电速度。该架构结合了专门的通道结构,可实现更大的锂离子流量,研究小组希望这些通道结构有助于提高可再生能源的电网存储能力。

这项研究是由特温特大学的科学家进行的,研究的重点是一类相对较新的材料,称为铌钨氧化物(NbWO)。这些被视为有望替代当今锂离子电池中用作负极的石墨,因为它们可使锂离子以更高的速率流过它们。

2018年,我们看了剑桥大学的一项研究,科学家在其中开发并测试了具有大柱状NbWO颗粒的电池,该电池使锂离子能够更大量,更自由地传播。特温特大学团队采用了另一种方法,研究了将这些颗粒还原为纳米级尺寸后会发生什么。

该团队通过煅烧NbWO或在烤箱中将其加热到高温来生产尺寸为数十或数百纳米的微小纳米颗粒来解决这一问题。这些纳米粒子的特征之一是能够在其边界传导锂离子的能力,实际上会产生更多的出口供它们通过电池。

通过测试,该团队发现这些尺寸缩小的纳米结构粒子表现出色,写道:“结果表明,缩小至100纳米以下可显着增强氧化铌铌的锂化动力学。此外,这表明Nb18W16O93的晶界对快速锂化过程具有重要影响。”

结果令人鼓舞,但该团队认为该技术至少可以为特定用途服务。研究人员指出,这种设计不适用于电动汽车,因为它需要太大的电池组。然而,在某些“削峰”情况下,证明其价值的地方是可再生资源的电网能量过多或不足,需要快速放电或充电以帮助管理负荷。科学家们看到了将该技术用于为重型机械提供动力的电池的其他可能性,但是目前,他们正在研究电极的最佳尺寸,以对电极进行微调。

关键词: 电池阳极   纳米通道   充电