新的陽極材料可能會導致更安全的快速充電電池

加州大學圣地亞哥分校的科學家發現了一種新型陽極材料，該材料可使鋰離子電池在數分鐘內安全地充電數千次。這種新的陽極被稱為無序的巖鹽，由富含地球的鋰，釩和氧原子組成，其排列方式與普通廚房用食鹽類似，但無規。對于需要高能量密度和高功率的商業應用，如電動汽車，真空吸塵器或鉆機，它是有前途的。

由納米工程師在劉平教授和王秉耀教授的實驗室中共同領導的這項研究于9月2日發表在《自然》雜志上。

當前，在大多數可購得的鋰離子電池中，兩種材料用作陽極，這些鋰離子電池為手機，筆記本電腦和電動汽車等物品供電。最常見的是石墨陽極，它的能量密度極高-帶有石墨陽極的鋰離子電池可以為汽車供電數百英里，而無需充電。但是，過快地給石墨陽極充電會由于稱為鋰金屬電鍍的過程而導致起火和爆炸。鈦酸鋰陽極是一種較安全的替代品，可以快速充電，但會導致能量密度顯著降低，這意味著需要更頻繁地對電池進行充電。

這種新的無序巖鹽陽極Li 3 V 2 O 5位于重要的中間地帶：比石墨更安全使用，但提供的電池至少比鈦酸鋰多71%的能量。

郝東說：“容量和能量將比石墨低一點，但是它更快，更安全并且壽命更長。與目前商業化的快速充電鈦酸鋰陽極相比，它具有更低的電壓并因此大大提高了能量密度。”劉平，劉平教授實驗室的博士后，論文的第一作者。“因此，使用這種材料，我們可以制造出壽命長，快速充電，安全的電池，而不會犧牲太多的能量密度。”

為了使這一發現商業化，研究人員組建了一家名為Tyfast的公司。該公司的第一個市場將是電動公交車和電動工具，因為Li 3 V 2 O 5無序巖鹽的特性使其非常適用于可以輕松安排充電的設備。

劉教授實驗室的研究人員計劃繼續開發這種鋰釩氧化物負極材料，同時還優化其他電池組件以開發具有商業可行性的全電池。