新材料可大幅提高鋰離子電池容量

美國研究人員設計出一種新材料，可望用于制造性能穩定的大容量鋰離子電池，使智能手機、電動汽車等的續航時間延長到目前的兩倍多。

美國西北大學日前發布新聞公報說，新材料是摻有鉻和釩元素的鋰鎂氧化物，用作鋰離子電池的正極可使電池容量大幅提高，并且性能穩定，不會迅速退化。

鋰離子電池通常采用鋰、氧和一種過渡金屬的化合物為正極，其中過渡金屬負責儲存和釋放電能，其性質決定著電池容量，目前常用的是鈷。此前曾有研究發現，用鎂取代鈷可以提高容量、降低成本，但電池性能退化太快，兩輪充放電后就大幅下降。

西北大學研究小組在美國《科學進展》雜志上發表論文說，他們為鋰鎂氧化物材料建立了詳細到單個原子的結構模型，分析充放電過程，發現其中的氧也會參與存儲電能，因而容量較大。

研究人員隨后嘗試了將不同元素摻入鋰鎂氧化物的方案，計算各種混合物的儲能效果，發現摻入鉻和釩能在保持電池大容量的同時實現穩定性能。接下來他們將在實驗室中檢驗新材料的實際表現。