研究发现金属氧化物具有超强的物理储能能力,可提升电池续航3倍

发布日期:2020-09-03 23:17,查看次数:43

根据本周发布的最新研究显示,未来电池可能拥有两倍,甚至于三倍于当前标准锂离子电池的功率容量。对于普通用户来说,这意味着智能手机的续航时间可以达到数日。更为重要的是,并不会牺牲电池的使用寿命,体积而且会进一步缩小。

来自德克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队发现,几种金属氧化物具有超出理论极限的物理储能能力。当前,电池储能的标准方法是让锂离子在材料中移动,或者转换材料晶体结构。

而采用这些金属氧化物,能量既可以储存在过渡金属氧化物内,也可以储存在过渡金属氧化物 LIBs 低电位放电时形成的已经还原的金属纳米颗粒表面。

在接受 SciTech Daily 采访的时候,来自该大学科克雷尔工程学院(Cockrell School of Engineering)沃克机械工程学院(Walker Department of Mechanical Engineering)的副教授 Guihua Yu 表示:“这项重要的结果是物理学家经常使用,但是在电池界很少使用的技术获得的。这是物理学和电化学美丽结合的完美展示。”

研究发现金属氧化物具有超强的物理储能能力,可提升电池续航3倍

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Yu 指出的方法是原位磁力测量。这是最基本的实时磁监测系统。通过这个系统,被监测材料内部电子结构中磁性的变化,有助于量化材料的电荷容量。该研究表明,某些材料表面的电荷容量才是电池容量超过标准的主要来源。这种附加的表面电容存在于 Fe₃O₄、NiO、FeF₂ 和 Fe₂N 体系中。

论文:Extra storage capacity in transition metal oxide lithium-ion batteries revealed by in situ magnetometry


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