1.媒体来源:
3C新报
2.完整新闻标题:
提升高容量锂离子电池稳定性,有望将手机续航提升 2 倍
3.完整新闻内文:
3C 产品与电动车需求与日俱增,因此开发高容量电池需求刻不容缓,而美国西北大学(
NU)研究发现可提升高容量锂离子电池稳定性的材料,这一突破可望将手机与电动车续航
电力提升到两倍以上。
西北大学工程与应用科学学院材料工程教授 Christopher Wolverton 表示,锂锰氧化物
电极容量是所有过渡金属氧化物电极最高的一种,其容量是当今手机与笔记型电脑电池的
两倍,稳定这类高容量特性可让未来车用锂离子电池性能突飞猛进。
在锂电池中,锂离子会在阴极与阳极之间不断往返,其中阴极由锂离子、过渡金属和氧化
物制成,当锂离子抵达阴极并要返回阳极时,钴等过渡金属就会进行储存与释放电能,而
阴极容量则会受到过渡金属中的电子数限制。
氧气为电池高容量关键
法国研究团队在 2016 年首次提出高容量锂──二氧化锰电池,利用较便宜的锰金属取代
传统又昂贵的钴,研发出成本更低、容量更高的电极。然而该电池虽然拥有高容量电极,
但是并不持久,电池性能在前两次充放电循环就显著下降,因此研究人员认为该电池尚不
能商业化,他们也无法确切得知为何电极容量比较高与快速退化因素。
Wolverton 团队详细研究阴极原子图(atom picture)后,发现阴极高容量之谜──材料
强制让氧气参与反应,因此电极除了过渡金属之外,还利用氧气来储存电能和放电,如此
一来电池便具有更高容量和可利用更多锂离子。
得出电极高容量背后原因之后,团队开始研究如何稳定电池,团队成员兼论文第一作者
Zhenpeng Yao 指出,研究凭借各种充电知识与高通量(high-throughput)运算来分析
扫描元素周期表,用新方法来合成化合物与潜力元素,并找出提升电池性能关键。
研究运算结果直指铬和钒金属,团队则认为把该元素与锂锰氧化物混合后,就能产生稳定
化合物,进而维持电极高容量。未来 Wolverton 团队将会进一步测试这些理论化合物。
目前该研究已发表在《Science Advances》。
4.完整新闻连结 (或短网址):
http://ccc.technews.tw/2018/06/01/high-capacity-lithium-battery-stability-life-is-increased/
5.备注:
我需要氧 为了研究用途(X