中國粉體網(wǎng)訊 據(jù)外媒報道,德克薩斯大學(xué)奧斯丁分校(University of Texas at Austin)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組發(fā)現(xiàn),,一些金屬氧化物可以儲存能量,,而且遠遠超出理論極限,有望成為下一代鋰離子電池的關(guān)鍵材料,。
該團隊發(fā)現(xiàn),,這些金屬氧化物擁有獨特的儲能方式,其儲能能力是目前市面上常見的鋰離子電池材料的三倍,,有助于打造容量更大,、體積更小,、充電速度更快的電池。這些電池的性能更優(yōu)異,,可以應(yīng)用于智能手機,、電動汽車等領(lǐng)域。
研究項目負責(zé)人Guihua Yu表示:“近20年來,,研究領(lǐng)域一直對這些材料超出理論極限的超高儲能能力感到疑惑,。本項研究的實驗證據(jù)首次表明,這些材料通過空間電荷儲存機制來儲存額外的電荷,�,!睘榱俗C明這一現(xiàn)象,該團隊找到了一種方法,,監(jiān)控和測量該元素如何隨時間變化,。參與該項目的包括得克薩斯大學(xué)、麻省理工學(xué)院,、加拿大滑鐵盧大學(xué),、山東大學(xué)、青島大學(xué)和中國科學(xué)院的研究人員,。
其核心發(fā)現(xiàn)是過渡金屬氧化物,。在這類化合物中,氧和過渡金屬(如鐵,、鎳和鋅)相結(jié)合,,將能量存儲在金屬氧化物中。這與傳統(tǒng)方法不同,,傳統(tǒng)的電池通過讓鋰離子在這些材料中出入,,或者轉(zhuǎn)換晶體結(jié)構(gòu)來儲能。研究人員還發(fā)現(xiàn),,在一系列常規(guī)電化學(xué)過程中形成的鐵納米粒子表面,,也可以存儲額外的電荷容量。
研究顯示,,大量的過渡金屬可以釋放額外容量,,而且可以收集高密度電子。但是,,研究人員表示,,要深入了解這些材料的潛力,還有很長的路要走,。
研究采用的關(guān)鍵技術(shù)是原位磁測技術(shù),。利用這種實時磁監(jiān)測方法,可以研究材料內(nèi)部電子結(jié)構(gòu)如何演變,,還能通過測量磁性的變化,,量化電荷容量,。這種技術(shù)可用于研究小尺度電荷存儲,其表征能力超出許多傳統(tǒng)表征工具,。Yu表示:“本項研究使用的是物理學(xué)家常用但在電池界很少使用的技術(shù),,并且獲得了重要的研究成果。這是物理學(xué)和電化學(xué)的完美結(jié)合,�,!�
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/Betty)
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