电动车或迎颠覆性突破？6分钟就能充满电

电动车或迎颠覆性突破？6分钟就能充满电韩国浦项科技大学（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。()投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

电动车6分钟充满？韩国科学家据报道研发出新型阳极材料

电动车6分钟充满？韩国科学家据报道研发出新型阳极材料通常，电动车充满电大约需要7至10小时。即使采用快速充电技术，仍然需要至少30分钟的时间，而且前提是充电站有空位。如果电动汽车的充电速度能够像传统燃气汽车加油一样快，那么电动汽车充电站的短缺问题将得到缓解。电动汽车中使用的锂离子电池的效率取决于其阳极材料存储锂离子的能力。近日，有媒体报道，韩国浦项科技大学化学工程系和黑色能源材料技术研究所的WonBaeKim教授带领研究团队开发了一种新型阳极材料。这一突破性技术将存储容量提高了理论极限约1.5倍，并使电动汽车能够在短短6分钟内完成充电。该研究因其卓越性而获得认可，并作为封面论文发表在《先进功能材料》杂志上。研究团队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。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。这一团队表示：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。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383997.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383997.htm

新的打底方法可提高电池容量达44%

新的打底方法可提高电池容量达44%莱斯大学乔治-R-布朗工程学院的科学家们已经开发出一种易于扩展的方法来优化预锂化，这是一个有助于减轻锂损失的过程，并通过用稳定的锂金属颗粒（SLMPs）涂抹硅阳极来改善电池的生命周期。QuanNguyen（左）、SibaniLisaBiswal和合作者开发了一种预lithiation技术，有助于提高带有硅阳极的锂离子电池的性能。莱斯大学化学和生物分子工程师SibaniLisaBiswal的实验室发现，用颗粒和表面活性剂的混合物喷涂阳极可使电池寿命提高22%至44%。含有更多涂层的电池单元最初取得了更高的稳定性和循环寿命。然而，也有一个缺点：当满负荷循环时，更多的颗粒涂层带来了更多的锂捕获，导致电池在随后的循环中更快地老化。这项研究发表在ACS应用能源材料上。在锂离子电池中用硅取代石墨将大大改善其能量密度--相对于重量和尺寸而言的能量储存量--因为由碳组成的石墨可以比硅容纳更少的锂离子。每一个锂离子需要六个碳原子，而仅仅一个硅原子就可以与多达四个锂离子结合。QuanNguyen是化学和生物分子工程博士生校友，也是这项研究的主要作者。"硅是那些有能力真正提高锂离子电池阳极方面的能量密度的材料之一，"Biswal说。"这就是为什么目前在电池科学中推动用硅的阳极取代石墨的原因。"然而，硅有其他的特性，带来了挑战。Biswal说："硅的一个主要问题是，它不断地形成我们称之为固体电解质间相或SEI层，实际上消耗锂。"当电池单元中的电解质与电子和锂离子发生反应时，该层就会形成，从而在阳极上沉积出一个纳米级的盐层。一旦形成，该层将电解质与阳极绝缘，防止反应继续进行。然而，在随后的充电和放电循环中，SEI可能会断裂，而且随着它的改革，它将不可逆转地进一步消耗电池的锂储备。QuanNguyen（左）和SibaniLisaBiswal"硅阳极的体积会随着电池的循环而变化，这可能会破坏SEI或以其他方式使其不稳定，"化学和生物分子工程博士校友、该研究的主要作者QuanNguyen说。"我们希望这层电池在以后的充电和放电循环中保持稳定。"由Biswal和她的团队开发的预lithiation方法提高了SEI层的稳定性，这意味着在它形成时耗损的锂离子更少。"预lithiation是一种策略，旨在补偿通常发生在硅上的锂损失，"Biswal说。"你可以把它看作是给一个表面打底，就像你在刷墙的时候，你需要先涂上一层底漆，以确保你的油漆粘住。预升华使我们能够给阳极'打底'，这样电池就能有更稳定、更长的循环寿命。"虽然这些颗粒和预升华并不是新的，但Biswal实验室能够以一种易于纳入现有电池制造工艺的方式改进这一过程。QuanNguyen拿着使用该研究中描述的预lithiation协议组装的电池之一Biswal说："这个过程的一个方面绝对是新的，Quan开发的是使用表面活性剂来帮助分散颗粒。这在以前没有报道过，它使你能有一个均匀的分散。因此，与其让它们在电池内结块或堆积成不同的口袋，不如让它们均匀分布。"Nguyen解释说，将颗粒与没有表面活性剂的溶剂混合在一起，不会产生均匀的涂层。此外，事实证明，与其他在阳极上应用的方法相比，喷镀法能更好地实现均匀分布。喷镀方法与大规模生产兼容。控制电池的循环容量对该过程至关重要。如果不控制电池的循环容量，更多的颗粒将触发在论文中发现和描述的这种锂捕获机制。但是如果用均匀分布的涂层循环电池，那么锂捕获就不会发生。"如果我们找到了通过优化循环策略和SLMP量来避免捕锂的方法，这将使我们能够更好地利用硅基阳极的更高能量密度。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369771.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369771.htm

东芝开发出无钴新型锂离子电池 可在5分钟内充电至80%

东芝开发出无钴新型锂离子电池可在5分钟内充电至80%钴和镍被广泛用作锂离子电池正极材料的组成部分，然而，钴是一种稀有金属，在成本稳定性和供应链可靠性方面存在潜在问题。而东芝的新型锂离子电池不含钴，含镍较少，在成本和资源节约方面是一种优越的解决方案。在锂离子电池中使用5V级高电位正极材料将提高电池电压和功率性能，但它也有一些缺陷：分解产物会催化电解液中溶剂分解，还会产生降低电池性能的气体的副反应。而东芝声称，其新型锂离子电池可显著改善这些问题。东芝表示，这种新电池的特点包括支持超快速充电，可在5分钟内充电至80%，以及长寿命，即使在60摄氏度高温下充放电100次循环后，容量保持率仍高达99.2%。作为锂离子电池的主要市场之一，汽车行业正在探索高压快充技术，已解决用户的“充电焦虑”和“里程焦虑”。且高电压电池将减少电池模块所需的电池堆数量，降低成本。东芝的研究发现，电解液在高电位正极材料表面分解并产生气体，并导致金属成分溶解并沉积在负极表面。该公司利用这些发现开发了一种技术，有效地抑制正极材料与电解液的反应。该公司还开发了一项技术，可以限制负极表面失活锂离子的转移，以改善电池的性能和寿命。通过这些技术的结合，即使使用传统的高导电性电解液，也成功抑制了气体生成。东芝研究开发中心纳米材料前沿研究实验室高级研究员YasuhiroHarada表示：“为了将该技术部署到汽车用途，我们需要增加容量才能实现这一目标。为了把电池做得更大，我们还需要大量的验证，我们认为应该从技术障碍较低的领域开始，然后瞄准技术障碍较高的汽车应用。关于车载电池的商业化，我们会考虑技术进步，并与电池部门协商，验证目标是否正确。如果有任何制造商，包括汽车制造商感兴趣，我们会一起前进。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1400415.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1400415.htm

东芝开发出不使用钴的新型电池，5分钟充电80%

东芝开发出不使用钴的新型电池，5分钟充电80%东芝11月28日发布消息称，开发出了不含稀有金属钴的锂离子电池。使用特殊的正极材料，抑制了导致电池膨胀的气体的产生。力争2028年投入实用。预计将应用于小型电动工具等，如果大型化取得进展，还将推广到纯电动汽车(EV)等。锂离子电池由正极材料、负极材料和电解液构成。正极材料一般包含钴和镍等。稀有金属开采和精炼过程中的水质污染被视为问题，而且其埋藏地区分布不均，在供应链的稳定方面也存在课题。东芝此次开发出了不含钴的正极材料。一般如果减少使用稀有金属，正极的表面会产生气体，但东芝改良了表面的性质，抑制了气体的产生。据悉这款新型电池可在5分钟内充电80%。——

拓邦发布钠离子电池：-40℃放电容量近80% 秒杀锂电

拓邦发布钠离子电池：-40℃放电容量近80%秒杀锂电而与传统的铅酸电池相比，钠离子电池具有更高的能量密度、更长的循环寿命以及无毒环保等优势。本次拓邦钠离子电池标称容量可达9.0Ah，标称电压3.0V，电压范围在1.5-4.0V。其次，在能量密度上，拓邦钠离子电池可达120Wh/kg，电池循环寿命可达2500次以上。从长期规划来看，到2025年，拓邦钠离子电池能够实现能量密度≥160Wh/kg，循环寿命≥6000次。相比于普通锂离子电池，拓邦钠离子电池的原材料成本，正极降低约50%，负极降低约20%，电解液降低约15%，集流体降低约10%，原材料总成本可以降低约30%。在超低温环境下，锂离子电池往往会出现电极失活、电解液流动性降低、电化学反应速率下降等问题，导致电池性能下降，而拓邦的钠离子电池在超低温环境下的表现则更加稳定，-40℃放电容量接近80%。相较于锂电和铅酸难以同时兼顾大倍率充、放电，拓邦钠离子电池可同时实现3C充电、5C放电，充电20分钟，电量可达90%以上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360933.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360933.htm