当前使用的电池由于反复充电和放电而导致性能下降。与此同时,东京大学的一个研究小组发现了一种通过充电“自我修复”的电极材料,为延长电池寿命铺平了道路。

 二次电池的电力储存是通过从电极材料中解吸离子来进行的,电极材料是电池的核心。从电极材料上解吸的离子越多,可以存储的功率就越多,但对于传统的电极材料,离子的解吸会使结构不稳定并改变结构,从而导致性能降低。...即,结构因反复充电而劣化,导致电池寿命缩短。

 在这项研究中,我们发现了一种通过充电而转变为稳定结构的电极材料,这与传统的电极材料完全相反。据说这种电极材料的结构紊乱在每次充电(离子解吸)时自发消失,即使电极材料长时间大负荷反复充放电,也会自充电每次充电,几乎没有因为维修导致性能下降。

 对该现象进行详细分析的结果是,在离子解吸后产生的细孔与残留在物质内部的离子之间,有很强的库仑引力作用。当空位和离子相互强烈吸引时,它们会自发地转变为不受干扰和自我修复的结构。

 如果引入这种库仑引力,其他电极材料可能会表现出自修复能力。随着电动汽车和风电/太阳能发电等环保技术的社会引入进展,预计这一结果将延长二次电池的寿命,二次电池有望在能源中负责电力的储存和供应网络...

纸张信息:[Nature Communications] 可充电电池用大容量层状正极材料充电时的库仑自序

东京大学

成立于明治10年。日本历史最悠久、日本知识最前沿的大学

东京大学成立于1877年(明治10年),由东京开成学校和东京医学院合并而成。自成立以来,它作为日本领先的大学和东西方文化融合的学术中心,以世界上独特的方式发展了教育和研究。因此,在广泛的领域产生了许多人力资源,许多研究成果 […]

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