基于新材料陽極的新型锂電池，充電速度提升10倍

近日，荷蘭特文特大學研發出一款新型锂離子電池，充電速度是目前電池的 10 倍。這很大程度上歸功于全新的陽極。特文特大學的科學家用一種叫做铌酸鎳的材料制造了一個陽極。這種材料具有“開放和規則”"的晶體結構，具有相同的、重複的通道，使其成為離子傳輸的理想選擇。

當電池循環時，锂離子在兩個電極之間來回移動，但并非所有的锂離子都能完成旅程。這導緻電化學上不活躍的锂“islands”在兩個電極之間形成，并與電極斷開連接配接，這些團塊導緻裝置的存儲容量下降，甚至導緻它起火。

這些穩定性問題來自于在充電過程中在锂金屬陽極上形成的被稱為“枝晶”的針狀突起，導緻電池的性能下降，失效甚至着火。李和他的同僚試圖通過将電池的液體電解質換成一對固體電解質來克服這個問題，這對固體電解質以BLT式的三明治形式分層在一起，并在樹枝狀物形成時安全地控制和遏制它們。

該新型锂電池采用的是铌酸鎳（nickel niobate，NiNb2O6）作為材料。铌酸鎳具有獨特的晶體結構，有相同且重複的離子傳輸信道。在材料制造方面，也不需要在無塵室内組裝。此外，铌酸鎳比石墨更緻密、體積能量密度更高，更有機會打造出更輕、更簡單的商業電池。

在測試中，該團隊發現它在1萬次循環後保留了82%的容量，而且最令人鼓舞的是，它所展示的電流密度有朝一日可以使電動汽車在20分鐘内完成充電。