新发现可能导致快速充电,更好地表演锂​​离子电池

根据英国《每日电讯报》的一篇研究论文,设计一种能在几分钟内充电但能在高容量下工作的锂离子电池是可能的Rensselaer Polytechnic Institute(RPI)最近发表在自然传播. 这一发展显示了提高太阳能电网存储、消费电子和电动汽车电池性能的潜力。

VS2薄片,带或不带TiS2涂层。(图片来源:伦斯勒理工学院)

当锂离子在两个电极(称为阴极和阳极)之间移动时,锂离子电池充电和放电。在传统的锂离子电池中,阳极由石墨构成,而阴极由锂钴氧化物构成。

这些材料协同欧洲杯足球竞彩工作良好,这就是锂离子电池逐渐普及的原因,但RPI的科学家们相信这种功能可以进一步改进。

“改进电池的方法是改进电极材料。”欧洲杯足球竞彩RPI的机械、航空航天和核工程教授、论文的通讯作者Nikhil Koratkar说。“我们正在努力使锂离子技术在性能上更加出色。”

Koratkar对纳米技术和能源存储的广泛研究使他成为世界上最受欢迎的科学家之一。在这个最新的工作中,Koratkar和他的团队通过切换氧化钴二硫化物(Vs2.).

它为您提供更高的能量密度,因为它是光明的。它为您提供更快的充电能力,因为它具有高度导电性。从这些观点来看,我们被这种材料所吸引。

Nikhil Koratkar,机械,航空航天和核工程教授,材料科学与工程系,RPI。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

关于与vs的潜力有很多兴奋2.近年来,迄今为止,Koratkar表示,科学家们已经被其不稳定所蔑视 - 这是一个将导致电池寿命短的功能。RPI科学家不仅证明了为什么会发生不稳定,而且还开发了一种击败它的方法。

包括物理、应用物理和天文学系主任Vincent Meunier和其他人在内的跨学科团队确定,锂的插入导致钒原子间距不规则,称为Peierls畸变,这可能导致钒原子的解体2.鳞片。他们了解到,在薄片上覆盖一层纳米二硫化物涂层(TiS)2.)-a没有peierls扭曲的材料 - 将稳定为vs2.剥落并增强其在电池内的性能。

这是新的。人们没有意识到这是根本原因。TiS2.涂层用作缓冲层。它拥有vs2.材料在一起,提供机械支撑。

Nikhil Koratkar,机械,航空航天和核工程教授,材料科学与工程系,RPI。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

一旦解决这个问题,团队发现了vs2.-TiS2.电极可以在高比容量下工作,或者每单位质量储存大量电荷。Koratkar表示,钒和硫的小尺寸和重量允许它们提供高能量密度和容量。它们的小尺寸也有利于电池的紧凑性。

Koratkar说,当充电速度加快时,容量并没有像其他电极那样频繁下降。电极能够维持实际容量,因为与氧化钴相比,VS2.-TiS2.这种材料是导电的。

Koratkar认为,这一发现在增强汽车电池、便携式电子设备电源和太阳能存储方面有着广泛的应用,其中高容量至关重要,但更好的充电速度也很有吸引力。

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