荷兰找到石墨阳极替代品 可让锂离子电池充放电速度更快

现在有一种新技术可用于锂电池，让电池的充电速度更快。如今的锂离子电池经常采用石墨，不过可以找到石墨的替代品。据外媒报道，荷兰特温特大学（the University of Twente）MESA+研究所的研究人员发现，将此种石墨替代性材料制成纳米结构，可以为锂离子开创新的“路径”，从而让电池的充电速度更快。

（图片来源：特温特大学）

锂离子电池应用广泛，改变了信息社会和移动出行。锂通过电解液在两个电极之间移动，其中一个电极由石墨制成，另一头的阴极则由镍、锰和钴制成。

研究人员发现可以用氧化铌钨（NbWO）取代石墨，此种材料的充电速度更快，因为此种材料的通道可以更好地让锂离子移动。而且，无需预先将NbWO制成纳米结构，其本身就已经表现出非常优异的性能。现在，特温特大学研究人员证明纳米结构确实会带来实质性的影响。

研究人员在烤箱中将该物质加热并煅烧，从而留下纳米颗粒，大小可以到几十至几百纳米（一纳米是一毫米的百万分之一）。最终，可以制成很多个“锂离子”出口，因为所有纳米颗粒都可以在边界处传导锂离子。

该方法的缺点是其不适合于所有应用。例如，电动汽车通常需要一个较大的电池组，因为配备了新阳极的单个电芯只能提供较少的电力。但是在用电高峰与低峰期、需要弥补太阳能和风能发电产能过剩或不足的时候，则需要既能够快速放电又能快速充电的电池。对于此类应用，此种新电极就非常好。研究人员表示，下一步需要找到纳米结构的最佳尺寸，此外还需要找到方法降低阴极的钴需求量。