研究發(fā)現(xiàn)金屬氧化物具有超強的物理儲能能力,可提升電池續(xù)航3倍
根據(jù)本周發(fā)布的最新研究顯示,未來電池可能擁有兩倍,甚至于三倍于當(dāng)前標(biāo)準鋰離子電池的功率容量。對于普通用戶來說,這意味著智能手機的續(xù)航時間可以達到數(shù)日。更為重要的是,并不會犧牲電池的使用壽命,體積而且會進一步縮小。
來自德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究團隊發(fā)現(xiàn),幾種金屬氧化物具有超出理論極限的物理儲能能力。當(dāng)前,電池儲能的標(biāo)準方法是讓鋰離子在材料中移動,或者轉(zhuǎn)換材料晶體結(jié)構(gòu)。
而采用這些金屬氧化物,能量既可以儲存在過渡金屬氧化物內(nèi),也可以儲存在過渡金屬氧化物 LIBs 低電位放電時形成的已經(jīng)還原的金屬納米顆粒表面。
在接受 SciTech Daily 采訪的時候,來自該大學(xué)科克雷爾工程學(xué)院(Cockrell School of Engineering)沃克機械工程學(xué)院(Walker Department of Mechanical Engineering)的副教授 Guihua Yu 表示:“這項重要的結(jié)果是物理學(xué)家經(jīng)常使用,但是在電池界很少使用的技術(shù)獲得的。這是物理學(xué)和電化學(xué)美麗結(jié)合的完美展示?!?/p>
Yu 指出的方法是原位磁力測量。這是最基本的實時磁監(jiān)測系統(tǒng)。通過這個系統(tǒng),被監(jiān)測材料內(nèi)部電子結(jié)構(gòu)中磁性的變化,有助于量化材料的電荷容量。該研究表明,某些材料表面的電荷容量才是電池容量超過標(biāo)準的主要來源。這種附加的表面電容存在于 Fe?O?、NiO、FeF? 和 Fe?N 體系中。
論文:Extra storage capacity in transition metal oxide lithium-ion batteries revealedby in situ magnetometry