新材料可大幅提高锂离子电池容量

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美国研究人员设计了一种新材料，有望用于制造性能稳定的大容量锂离子电池，从而将智能手机和电动汽车的电池寿命延长至目前的两倍以上。

西北大学近日发布新闻稿称，这种新材料是掺有铬和钒的锂镁氧化物，作为锂离子电池的正极，可以大大提高电池容量，而且性能稳定，不会迅速退化。

锂离子电池通常使用锂、氧和过渡金属化合物作为正极，其中过渡金属负责储存和释放电能，其性质决定了电池的容量。钴是目前常用的。先前的研究已经发现用镁代替钴可以提高容量和降低成本，但是电池的性能退化太快，并且在两轮充电和放电后急剧下降。

西北大学的研究小组在《美国科学进展》杂志上发表了一篇论文，称他们已经建立了锂镁氧化物材料到单个原子的详细结构模型，分析了充放电过程，发现其中的氧也参与了电能的储存，因此它具有很大的容量。

研究人员随后尝试了在锂镁氧化物中掺杂不同元素的方案，计算了各种混合物的储能效果，发现掺杂铬和钒可以在保持电池大容量的同时实现稳定的性能。接下来，他们将在实验室测试新材料的实际性能。