為了克服傳統(tǒng)鋰離子電池充電時間緩慢的問題，日本科學(xué)與技術(shù)高級研究所的科學(xué)家開發(fā)出了一種新的負(fù)極材料，可以實(shí)現(xiàn)超快速充電。
這種新型材料通過一種簡單、環(huán)保和高效的方法生產(chǎn)，在數(shù)千次循環(huán)中還能保持其大部分的初始容量。這項(xiàng)研究的結(jié)果將為電動汽車的快速充電和耐用電池鋪平道路。
隨著對氣候變化的關(guān)注，越來越多的研究人員目前正專注于改進(jìn)電動汽車，使其成為傳統(tǒng)汽油車更具吸引力的替代品。除了安全性、自主性和耐用性之外，大多數(shù)人還希望充電速度加快。
縮短鋰離子電池充電時間的方法之一是提高鋰離子的擴(kuò)散率，可以通過增加電池負(fù)極所用的碳基材料的層間距離來實(shí)現(xiàn)。
日本科學(xué)與技術(shù)高級研究所的科學(xué)家開發(fā)了一種相對簡單、環(huán)保和高效的方式來生產(chǎn)氮含量極高的碳基負(fù)極。通過在800℃下煅燒這種熱穩(wěn)定的生物基聚合物，該團(tuán)隊(duì)成功地制備了一種碳陽極，其氮含量達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的17%。他們驗(yàn)證了這種材料的成功合成，并使用各種技術(shù)研究其組成和結(jié)構(gòu)特性，包括掃描電子隧道顯微鏡、拉曼光譜和X射線光電子光譜。
為了測試負(fù)極的性能，與更常見的石墨進(jìn)行比較，研究人員建立了半電池和全電池，并進(jìn)行了充放電實(shí)驗(yàn)。結(jié)果是非常有希望的，這種負(fù)極材料被證明適用于快速充電，這要?dú)w功于其增強(qiáng)的鋰離子動力學(xué)。
此外，耐久性測試表明，使用該負(fù)極材料的電池，即使在3000次高速充放電循環(huán)后，仍能保持約90%的初始容量，這大大超過了石墨基電池的容量。