新技術(shù)突破電池容量理論極限

給電動汽車充電通常需要10小時或更長時間，即使采用快速充電方式，也至少需要30分鐘。韓國浦項科技大學最新開發(fā)的一項突破性技術(shù)，可將存儲容量提高到理論極限的約1.5倍，從而使電動汽車能夠在短短6分鐘內(nèi)充滿電。研究成果作為封面論文發(fā)表在新一期《先進功能材料》雜志上。

用于電動汽車的鋰離子電池的效率取決于負極材料儲存鋰離子的能力。研究團隊此次使用一種新的自雜化方法，設計了一種合成錳鐵氧體作為負極材料的新方法，該材料以其卓越的鋰離子存儲容量和鐵磁性能而聞名。

研究人員首先在氧化錳與鐵的混合溶液中實現(xiàn)電置換反應，形成內(nèi)部為氧化錳、外部為氧化鐵的異質(zhì)結(jié)構(gòu)化合物，然后使用水熱法制造了具有擴大表面積的納米厚錳鐵氧體片。這種方法利用了高度自旋極化的電子，顯著提高了大量鋰離子的存儲容量，這項創(chuàng)新最終超出了錳鐵氧體陰極材料的理論容量50%以上。

增大負極材料的表面積有利于大量鋰離子的同時運動，從而提高電池的充電速度。實驗結(jié)果表明，與目前市場上電動汽車所用的容量相當?shù)碾姵叵啾龋路椒ǔ浞烹妰H需6分鐘。

該研究成果對如何克服傳統(tǒng)負極材料的電化學局限性，并通過利用電子自旋進行表面改變的合理設計來增加電池容量提供了新見解。

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