快充锂电池材料研发获新进展（关注）

　　本报讯  7月25日，英国剑桥大学研究人员在全球权威学术期刊《自然》上发布其最新锂电池研究成果。新研制的一种具有复杂晶体结构的纳米材料提高了充电时锂离子扩散速率， 不仅安全稳定，更能够大大缩短所需充电时间。

　　通常锂电池由正极，负极和电解液三部分组成，充电时锂离子将从电池正极出发，通过电极材料的晶体结构，经过电解液到达电池负极，完成整个过程的时间就是充电时间的长短。为了实现快速充电，研究人员需要重新设计电极材料尺寸，也就是缩短锂离子需要“走”过的路程。然而，纳米级别的电极材料却面临着成本高昂、制备困难的问题。

　　为此，此项研究第一作者Kent Griffith博士提出使用具有复杂晶型的铌钨氧化物作为电极材料。铌钨氧化物由于本身能量密度不高，这种材料在锂电池研发一直应用十分有限，而石墨因其高能量密度成为当前工业化锂电池制备的主要电极材料。然而，在快速充电的情况下，石墨却易与锂离子发生反应生成树枝晶，进而导致电池短路甚至起火。但在这项研究中，微米级别的铌钨氧化物材料拥有的复杂晶型结构能够让锂离子来说从各个方向“畅通无阻”地从原子间隙中通过，缩短了锂离子扩散所需时间。与此同时，微米级别的铌钨氧化物电极材料制备成本更加低廉，化学工艺也相对简洁，其反应性能也毫不逊色于纳米材料。

　　“在快速充电的过程中，铌钨氧化物本身性质稳定，其安全性能远高于石墨。”Kent Griffith博士说。在电动汽车、移动设备、规模化储能等领域，“这类新型锂电池材料的发现为人们提供了一个有前景的安全替代品。”

　　（李丽旻）