【ITBEAR科技資訊】6月26日消息，韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)(POSTECH)的金元培教授和他的研究團(tuán)隊(duì)最近取得了一項(xiàng)重要突破，他們利用錳鐵氧體(Mn3-xFexO4)納米片作為鋰離子電池的陽極材料，通過調(diào)控電子自旋，成功提升了電池的儲(chǔ)能能力和充電速度。這一研究成果已經(jīng)在《先進(jìn)功能材料》雜志上發(fā)表，并被選為封面文章。
據(jù)ITBEAR科技資訊了解，目前電動(dòng)汽車的充電時(shí)間仍然較長(zhǎng)，即使采用快充方法，通常也需要至少30分鐘。然而，金元培教授和他的團(tuán)隊(duì)的研究給電動(dòng)汽車充電時(shí)間帶來了新的希望。
鋰離子電池的效率主要取決于陽極材料儲(chǔ)存鋰離子的能力。金元培教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新型的陽極材料，通過一種自混合方法，成功合成了具有較大表面積的錳鐵氧體納米片。這種新型材料突破了理論極限，能夠儲(chǔ)存更多的鋰離子。
在研究中，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新方法來制備錳鐵氧體納米片，這種材料具有優(yōu)異的鋰離子儲(chǔ)能能力和良好的鐵磁性。他們通過在錳氧化物和鐵的溶液中進(jìn)行置換反應(yīng)，形成了一個(gè)異質(zhì)結(jié)構(gòu)化合物，然后利用水熱法制備出納米級(jí)的錳鐵氧體納米片。這種方法充分利用了電子的高自旋極化，顯著提高了鋰離子的儲(chǔ)存能力。
這一創(chuàng)新使得團(tuán)隊(duì)成功突破了錳鐵氧體陽極材料的理論容量，并增加了陽極材料的表面積，從而提高了電池的充電速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，僅需6分鐘即可充滿與目前市場(chǎng)上電動(dòng)汽車相當(dāng)容量的電池。
金元培教授表示，這項(xiàng)研究簡(jiǎn)化了制備陽極材料的復(fù)雜過程，并在提高電池容量和加快充電速度方面取得了重大進(jìn)展。他對(duì)該技術(shù)的商業(yè)化前景表示樂觀，認(rèn)為它有望提高電動(dòng)汽車的電池壽命并縮短充電時(shí)間。
這項(xiàng)研究得到了韓國(guó)國(guó)家研究基金會(huì)和科學(xué)技術(shù)通信部的支持，包括中期研究者計(jì)劃和先進(jìn)研究中心計(jì)劃，以及貿(mào)易工業(yè)能源部的下一代可充電鋰離子電池性能提升和新制造技術(shù)開發(fā)計(jì)劃。
這一研究的突破可能成為鋰離子電池化學(xué)領(lǐng)域的重要里程碑。如果該技術(shù)能夠商業(yè)化，將為電動(dòng)汽車和其他設(shè)備的電池性能帶來革命性變化。不僅能夠大幅提升電池容量，減少鋰的使用量，還可以顯著縮短充電時(shí)間。希望這項(xiàng)技術(shù)能夠盡快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，并為推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
