【ITBEAR科技資訊】6月26日消息,韓國浦項科技大學(POSTECH)的金元培教授和他的研究團隊最近取得了一項重要突破,他們利用錳鐵氧體(Mn3-xFexO4)納米片作為鋰離子電池的陽極材料,通過調控電子自旋,成功提升了電池的儲能能力和充電速度。這一研究成果已經在《先進功能材料》雜志上發表,并被選為封面文章。
據ITBEAR科技資訊了解,目前電動汽車的充電時間仍然較長,即使采用快充方法,通常也需要至少30分鐘。然而,金元培教授和他的團隊的研究給電動汽車充電時間帶來了新的希望。
鋰離子電池的效率主要取決于陽極材料儲存鋰離子的能力。金元培教授帶領的團隊開發出一種新型的陽極材料,通過一種自混合方法,成功合成了具有較大表面積的錳鐵氧體納米片。這種新型材料突破了理論極限,能夠儲存更多的鋰離子。
在研究中,團隊設計了一種新方法來制備錳鐵氧體納米片,這種材料具有優異的鋰離子儲能能力和良好的鐵磁性。他們通過在錳氧化物和鐵的溶液中進行置換反應,形成了一個異質結構化合物,然后利用水熱法制備出納米級的錳鐵氧體納米片。這種方法充分利用了電子的高自旋極化,顯著提高了鋰離子的儲存能力。
這一創新使得團隊成功突破了錳鐵氧體陽極材料的理論容量,并增加了陽極材料的表面積,從而提高了電池的充電速度。實驗結果顯示,僅需6分鐘即可充滿與目前市場上電動汽車相當容量的電池。
金元培教授表示,這項研究簡化了制備陽極材料的復雜過程,并在提高電池容量和加快充電速度方面取得了重大進展。他對該技術的商業化前景表示樂觀,認為它有望提高電動汽車的電池壽命并縮短充電時間。
這項研究得到了韓國國家研究基金會和科學技術通信部的支持,包括中期研究者計劃和先進研究中心計劃,以及貿易工業能源部的下一代可充電鋰離子電池性能提升和新制造技術開發計劃。
這一研究的突破可能成為鋰離子電池化學領域的重要里程碑。如果該技術能夠商業化,將為電動汽車和其他設備的電池性能帶來革命性變化。不僅能夠大幅提升電池容量,減少鋰的使用量,還可以顯著縮短充電時間。希望這項技術能夠盡快實現商業化,并為推動電動汽車的發展做出重要貢獻。