电动车或迎颠覆性突破?6分钟就能充满电

来源 | 财联社 作者 | 黄君芝  

2023年09月14日 15:57  

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一般来说,给一辆电动汽车充电需要大约10个小时。即使使用快速充电技术,你仍然需要至少30分钟的时间。如果电动汽车能够像传统汽油车那样快速“补给”,那么电动汽车充电站的短缺问题就会得到缓解。

据了解,锂离子电池的效率取决于阳极材料储存锂离子的能力。近日,韩国浦项科技大学(POSTECH)的研究团队开发出了一种新型的阳极材料,取得了突破性进展。最新研究成果已于近期发表在了《先进功能材料》杂志上。

据悉,他们采用了一种新颖的自混合方法,通过一个简单的置换反应过程,合成了具有较大表面积的锰铁氧体纳米片。这种新型材料可以储存更多的锂离子,突破了其理论极限。

在这项研究中,研究团队设计了一种新方法来合成锰铁氧体纳米片,这种材料既有优异的锂离子储能能力,又有良好的铁磁性。研究人员表示,这项突破性的技术将存储容量提高到理论极限的1.5倍左右,并使电动汽车可以在6分钟内充满电。

具体而言,他们首先在混合了锰氧化物和铁的溶液中进行了一次置换反应,形成了一个异质结构化合物,内部是锰氧化物,外部是铁氧化物。然后,团队利用水热法制备出厚度仅为纳米级的锰铁氧体纳米片。这种方法利用了高自旋极化的电子,显著提高了储存大量锂离子的能力。

在这项研究中,研究小组设计了一种新的方法来合成锰铁氧体作为阳极材料,以其优越的锂离子存储容量和铁磁性而闻名。首先,在锰氧化物和铁的混合溶液中发生了电取代反应,生成了一种内部是锰氧化物,外部是铁氧化物的异质结构化合物。

这项创新使得团队有效地超越了锰铁氧体阳极材料的理论容量50%以上。扩大阳极材料的表面积有利于大量锂离子的同时移动,从而提高了电池的充电速度。实验结果显示,只需要6分钟就可以为与目前市场上电动汽车相当容量的电池充满电。

研究人员表示,这项研究简化了制备阳极材料的复杂过程,在提高电池容量和加快充电速度方面取得了突破性进展。

“利用电子自旋改变表面的合理设计,克服传统阳极材料的电化学局限性,提高电池容量,这是一种新的认识。这一发展可能会提高电池的耐用性,缩短电动汽车的充电时间。”他们说。