可在6分钟内为90％的电量充电的电池材料？

在世界范围内普及的电动汽车使用具有高能量密度的锂离子电池。电池性能会影响电动汽车的整体性能。在新发表的论文中，据说已经开发出可以在6分钟内充电至90％的锂离子电池材料。

减少锂离子电池的充电/放电时间与改善电池性能高度相关。迄今为止，锂离子电池的充放电性能的提高已经使用了减小电极材料的粒径的方法。然而，当减小电极粒径时，存在降低能量密度的缺点。

浦项大学和成均馆大学的研究小组宣布，他们已经开发出一种技术，该技术可以在不减小电极材料粒径的情况下实现快速充电和放电并实现高输出。锂离子电池用电极材料有各种各样，但是在充放电时分离为富锂离子相和锂离子不足相的相分离材料在一个粒子中显示出体积不同的两个相。在该两阶段界面处存在许多结构缺陷，这会抑制颗粒中新相的生长并阻止快速充电和放电。

由研究团队开发的方法可以通过诱导破坏步骤来显着减少两步体积变化，该破坏步骤在颗粒中起缓冲结构的作用。中间层有助于在颗粒上形成和生长新相，并提高锂离子在颗粒内的插入和去除速率。

实际上，研究团队评估了通过这种方法形成的中间层对锂离子电池性能的影响。结果，电极与中间层之间的电化学反应更均匀地改善了电池的充电和放电速度。据报道，在锂离子电池中使用新电极可在短短6分钟内为电池充电90％，并在18秒内放电54％。

该研究小组表示，通过减小粒径的传统方法损害了低能量密度和充电/放电速率，但这项研究将为锂离子电池的开发奠定基础，该锂离子电池可提供高能量密度以快速充电和放电。相关信息可以在这里找到。