新材料可能会影响充电电池

研究人员已经将一种相对常见的材料磷酸铁锂转变为一种有潜力用于电动汽车和其他设备中的下一代可充电电池的材料。除其他优点外,这种材料可使这种电池更便宜,更安全。 来自 麻省理工学院:麻省理工学院的新材料可能会影响充电电池

就像将稻草变成黄金一样,麻省理工学院的研究人员已经将一种相对常见的材料磷酸铁锂转变为一种潜力巨大的材料,可用于电动汽车和其他设备中的下一代可充电电池。除其他优点外,这种材料可使这种电池更便宜,更安全。

麻省理工学院的研究人员通过在本质上添加少量金属并在特殊条件下对其进行加工,克服了将其用于电池的主要障碍。他们将其电导率提高了八个数量级,比起始材料提高了约1000万倍,使其具有足够的导电性,可用于大功率电池。

“电子传导率低?降低[电池]电池的电量,”Argonne国家实验室的Michael Thackeray在评论《自然材料》十月份的工作时解释说。通过解决电导率问题,“这一发现对新一代[可充电]电池中[此材料]的未来具有令人兴奋的意义,” he wrote.

由材料科学与工程系(MSE)的Yet-Ming Chiang教授领导的MIT研究人员在同一期《自然材料》中报告了他们的研究结果。蒋’MSE的博士后助理和研究生分别是Sung-Yoon Chung和Jason T. Bloking。

几年来,电池界的研究人员一直在寻找替代最先进的可充电电池关键材料之一的替代品。该化合物由锂,钴和氧组成,通常效果很好,但价格昂贵。安全因素还限制了用这种材料制成的电池的尺寸。“It’充电时与其他电池组件具有很高的反应性,可能导致过热,”京瓷陶瓷教授蒋介石解释说。
1997年,得克萨斯大学奥斯汀分校的一个团队发现了一个潜在的替代者。除其他属性外,磷酸铁锂价格便宜,环保且安全。但是,它也有一个主要限制:非常低的电子电导率。这意味着在可充电电池中“只能以非常低的充电/放电速率使用,这使其无法实用,” Chiang said.

从那以后,许多研究人员致力于解决这一问题。“流行的方法是在材料上涂导电涂层,因为人们普遍认为这种材料将永远是电子绝缘体,”蒋说。换句话说,修补材料本身不会’t work.

麻省理工学院的方法,基于蒋’多年来对导电陶瓷材料的研究与传统观念背道而驰。“我们成功地改变了化合物的化学性质,” he said.

总结Thackeray,“这些结果将引起锂电池界的极大兴趣,他们无疑将迅速重复实验以验证电子电导率的这些非常显着的提高。”

这项研究是由能源部赞助的。该团队使用了由美国国家科学基金会资助的麻省理工学院共享的实验设施。

上个月,Chiang被评为YankeeTek年度创新者。 YankeeTek Ventures是一家风险投资基金,投资于早期技术公司,其中包括由Chiang共同创立的公司。



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