美研發MXene鋰電池電極，電動車充電或僅需數秒

據外媒報道，美國德雷塞爾大學材料科學與工程專業的研究人員與法國和以色列的研究人員一起設計了新型鋰電池電極，未來電動汽車充電可能只需幾秒鐘。

新型鋰離子電池的電極介紹新型鋰離子蓄電池的電極采用了一種名為MXene的二維材料，該材料具有高導電性。研究團隊表示，新型鋰電池未來可能能夠實現電動汽車的“近即時”充電。他們表示，新電極可能會解決長期困擾電動汽車市場的一個重大技術問題。在早期的研究中，該團隊專注于超級電容器，這是一種用于便攜式電子產品的能量存儲設備。不幸的是，該設備只能用于快速充電和放電，并且不能長時間存儲能量。如今，德雷塞爾大學的工程研究人員使用MXene材料，該材料結合了超級電容器和傳統大容量電池的優勢和特性。首席研究員Yury Gogotsi表示，該團隊的研究結果駁斥了普遍接受的行業教條（dogma）——與雙層電容器中使用的物理存儲相比，電池中化學電荷存儲的充電速度要慢得多。Gogotsi在一份聲明中宣稱：“我們提取了一層薄薄的MXene電極來演示充電速度，整個充電過程只需要幾十毫秒。這主要是由于MXene材料的超高導電性，為未來超快儲能設備的發展鋪平了道路。未來，鋰電池的充放電只需幾秒鐘存儲的電能比傳統超級電容器的電能高得多。“MXene材料簡介MXene是一種扁平的納米材料，由德雷塞爾大學材料科學與工程系的研究人員于2011年發現。它的外觀類似三明治，由氧化物、導電碳和金屬填料組成，而氧化物相當于三明治中的面包，填料夾在在中間。在材料制造過程中，研究人員將使用層壓方法制造MXene。想象一下瓶裝平克薯片的外觀，這種材料的層次是這樣堆疊的。MXene電極的缺點和改進盡管MXene具有優異的導電性，但其結構不利于鋰離子在電池中的擴散。對于鋰電池的儲能，鋰離子保留在氧化還原活性位點，這些位點越多，電池的功率就越大。重要的是，電池還使鋰離子能夠自由移動，否則它們無法到達氧化還原活性位點。為了使MXene的鋰離子自由移動，研究人員對其結構進行了一些調整。研究人員將MXene與水凝膠混合，水凝膠改變了其結構，使鋰離子自由移動。Yury Gogotsi說：“理想的電極結構是多通道結構，這樣鋰離子就可以高速移動。研究團隊開發的大孔電極設計正好實現了這一目標，使充電過程在幾秒鐘內完成。”該大學表示，這種電池材料的研究和應用具有重要意義，這在很大程度上解決了目前電動汽車推廣受阻的一個重大技術問題。Gogotsi說：“如果未來采用這種低維導電電池電極，它將大大提高電池的充電效率和功率，然后它將提高車輛、c=“/eimg/jndp/ig/20230304015856609957/1.jpg”/>

新型鋰離子電池的電極介紹新型鋰離子蓄電池的電極采用了一種名為MXene的二維材料，該材料具有高導電性。研究團隊表示，新型鋰電池未來可能能夠實現電動汽車的“近即時”充電。他們表示，新電極可能會解決長期困擾電動汽車市場的一個重大技術問題。在早期的研究中，該團隊專注于超級電容器，這是一種用于便攜式電子產品的能量存儲設備。不幸的是，該設備只能用于快速充電和放電，并且不能長時間存儲能量。如今，德雷塞爾大學的工程研究人員使用MXene材料，該材料結合了超級電容器和傳統大容量電池的優勢和特性。首席研究員Yury Gogotsi表示，該團隊的研究結果駁斥了普遍接受的行業教條（dogma）——與雙層電容器中使用的物理存儲相比，電池中化學電荷存儲的充電速度要慢得多。Gogotsi在一份聲明中宣稱：“我們提取了一層薄薄的MXene電極來演示充電速度，整個充電過程只需要幾十毫秒。這主要是由于MXene材料的超高導電性，為未來超快儲能設備的發展鋪平了道路。未來，鋰電池的充放電只需幾秒鐘存儲的電能比傳統超級電容器的電能高得多。“MXene材料簡介MXene是一種扁平的納米材料，由德雷塞爾大學材料科學與工程系的研究人員于2011年發現。它的外觀類似三明治，由氧化物、導電碳和金屬填料組成，而氧化物相當于三明治中的面包，填料夾在在中間。在材料制造過程中，研究人員將使用層壓方法制造MXene。想象一下瓶裝平克薯片的外觀，這種材料的層次是這樣堆疊的。MXene電極的缺點和改進盡管MXene具有優異的導電性，但其結構不利于鋰離子在電池中的擴散。對于鋰電池的儲能，鋰離子保留在氧化還原活性位點，這些位點越多，電池的功率就越大。重要的是，電池還使鋰離子能夠自由移動，否則它們無法到達氧化還原活性位點。為了使MXene的鋰離子自由移動，研究人員對其結構進行了一些調整。研究人員將MXene與水凝膠混合，水凝膠改變了其結構，使鋰離子自由移動。Yury Gogotsi說：“理想的電極結構是多通道結構，這樣鋰離子就可以高速移動。研究團隊開發的大孔電極設計正好實現了這一目標，使充電過程在幾秒鐘內完成。”該大學表示，這種電池材料的研究和應用具有重要意義，這在很大程度上解決了目前電動汽車推廣受阻的一個重大技術問題。Gogotsi說：“如果未來采用這種低維導電電池電極，它將大大提高電池的充電效率和功率，然后它將提高車輛、

標簽：發現

汽車資訊熱門資訊