横滨国立大学研发新型电极材料 可实现更便宜/能量密度更高锂电池

据日本一组研究人员所说，锂离子电池可用于电动汽车等许多未来应用，但是其价格却往往高得让人望而却步。不过，据外媒报道，日本横滨国立大学Naoaki Yabuuchi教授领导的一个研究小组研发了一种新型电极材料，不仅能够让锂电池更便宜，还能够延长其寿命、让其具备更高的能量密度。

（图片来源：eurekalert.org）

Yabuuchi教授表示，许多研究人员已经成功地提高了电池留住电荷的能力，但是却没有提升电池有效分散电荷的能力，即让电动汽车能够具有更长的续航时间。

电池中的电极材料能够帮助吸收存储的能量，并释放存储的能量为电池供电。构成电极的材料依赖于电子和锂离子的交换，极大地影响着电池的工作效率。在此前的研究中，研究人员发现，锂离子与锰、钛和氧离子混合，能够保证电子和锂离子具备良好的输入—输出性能。不过，在实际的电池应用中，交换速度还是太慢。

Yabuuchi教授及其团队研究了此种混合化学物，并决定将其与类似的锂、氧、锰和钛离子混合物搭配，还可研磨成理想的颗粒大小。因为更小的纳米颗粒可更快、更容易地穿过电极，在室温下也可做到。

由锰离子和钛离子组成的纳米电极使得电子与锂离子之间的交换更加活跃，与之前相比，电池能够留住并分散更多电荷，同时拥有更长的使用寿命。

Yabuuchi教授表示：“钛和锰都是丰富元素，表明我们可以生产出性价比较高的电池，无需使用现有电动汽车电池的镍和钴离子。这一发现有助于降低电池成本，提升电动汽车等应用的普及率。”

该研究小组还将继续研究如何通过优化化学成分和颗粒大小，以进一步电极改进的可逆性。