據(jù)特溫特大學(xué)的研究人員稱，通過使用全新材料鈮酸鎳作為鋰離子電池的陽(yáng)極，充電速度可以提高十倍。這是可以實(shí)現(xiàn)的，并且不會(huì)損壞陽(yáng)極材料、導(dǎo)致電池?fù)p壞或縮短其使用壽命。同時(shí)，它還有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，是制造過程并不復(fù)雜。

研究人員在高級(jí)能源材料雜志（“用于高倍率鋰離子電池的鎳鈮酸鹽陽(yáng)極”）上發(fā)表了他們使用帶有新陽(yáng)極的電池的第一個(gè)結(jié)果。

電池性能仍然可以顯著提升，無(wú)論是用于電動(dòng)汽車還是用于電網(wǎng)。更快的充電和放電，或更高的能量密度導(dǎo)致更緊湊和更輕的電池：這兩者通常存在某種“權(quán)衡”。高速公路旁的高速充電器就是一個(gè)例子。

并非所有汽車和汽車電池都為此做好了準(zhǔn)備。因此，全世界都在尋找新材料。除了技術(shù)規(guī)范之外，一個(gè)重要的方面是大幅提高電池生產(chǎn)的可持續(xù)性和碳足跡。

新材料鈮酸鎳(NiNb2O6)似乎具有非常有吸引力的特性，即使經(jīng)過多次超快充電循環(huán)，它仍能恢復(fù)到原來(lái)的水平。這主要與其有吸引力的“開放”和規(guī)則晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，導(dǎo)致電荷傳輸通道相同。

這意味著它的性能優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)極材料石墨。那也是一種“開放”材料，而且很簡(jiǎn)單。但高速充電一些周期后，它不會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的水平，甚至?xí)罎ⅰ?/p>

在尋找替代品的過程中，特溫特大學(xué)也選擇了新型納米結(jié)構(gòu)材料。然而，缺點(diǎn)可能是通道的組織方式更加隨機(jī)。這甚至可能導(dǎo)致鋰在負(fù)極材料上沉積，導(dǎo)致每次循環(huán)后性能變差。除此之外，制造這些材料很復(fù)雜。對(duì)于鈮酸鎳，不需要潔凈室基礎(chǔ)設(shè)施。

然而，高充電和放電速率確實(shí)會(huì)對(duì)重量和能量密度產(chǎn)生影響。鈮酸鎳比石墨更致密，因此具有更高的“體積”能量密度。

研究人員還針對(duì)各種現(xiàn)有的陰極材料測(cè)試了第一個(gè)使用新陽(yáng)極材料的全電池。他們得出的結(jié)論是，該版本非常適合將其引入能源網(wǎng)、需要快速充電和放電的電動(dòng)機(jī)器或電動(dòng)重型運(yùn)輸工具。

要將其用于電動(dòng)汽車，仍需采取一些步驟。研究帶頭人MarkHuijben教授說，這種新陽(yáng)極還適用于用鈉等替代鋰。