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美研究人员开发新的纳米结构电池材料制造工艺

信息来源:发布日期:2013-09-02

     一种制造纳米结构材料的新化学工艺可有助于制造更好的电池,同时有助于提升电动汽车行驶距离与可靠性。美国华盛顿州西北太平洋国家实验室(PNNL)的研究人员开发了这种电极材料,它可将一般难以储存电力的潜在电极材料转变成比市场上业已存在的同类电池储存更多能量的材料,研究成果发表于《Nano Letters》杂志。
 
     PNNL 的研究人员发现,石蜡和油酸可促进片状纳米结构磷酸锂锰的生长。这些“纳米片”又小又薄,可纳米结构磷酸锰锂晶体使电子和离子(正电荷或负电荷的原子或分子)自由出入其间,这使得原本电导性很弱、通常不能用做电池的材料变成可大量储电的材料。

     当研究人员仔细研究材料的性能时他们发现,磷酸锰锂比混合动力车和电动汽车上使用的商用电极材料磷酸铁锂的理论最高储能量还高出 10%以上。PNNL 能源材料研究人员 Daiwon Choi 指出,该领域研究人员认为剩余大多数电池材料电导性不佳,新方法提供了一种增加其电导性的简单方法,该方法也可与传统的电池制造技术并行。

     因为其原子结构稳定,磷酸铁锂和磷酸锰锂都是具有吸引力的电池电极材料,这种所谓的橄榄石结构的物质晶体远比在笔记本电脑和手机电池中使用的电极材料结构稳定。因此橄榄石结构的材料能比手机电池材料一般三年的寿命更长,而一些制造商声称磷酸铁锂电池可以持续超过 30 000 次的完整充放电周期使用而不会失去其大部分储电能力,这差不多相当于 50 年时间。