电动汽车充电通常需要约10小时或更长的时间，即使采用快速充电方式，也至少需要30分钟，这还是假设充电站有可用充电位的情况下。如果能够像为燃油车加油一样快速地为电动汽车充电，则可能有助于缓解电动汽车充电站短缺的问题。

 

       而电动汽车锂离子电池的效率取决于阳极材料储存锂离子的能力。据外媒报道，近日，来自浦项科技大学（Pohang University of Science and Technology）化学工程系和黑色金属与能源材料技术研究所的Won Bae Kim教授带领的研究团队开发出新阳极材料。

图片来源：浦项科技大学

 

       该研究团队包括化学工程系博士生Song Kyu Kang和Minho Kim，使用一种新的自杂化方法（self-hybridization method）合成了锰铁氧体（Mn3-xFexO4纳米片，其中自杂化方法涉及直接的电流置换衍生过程。

 

       新突破性技术将存储容量提高到理论极限的约1.5倍，并使电动汽车能够在短短6分钟内充满电。相关论文已发表于期刊《Advanced Functional Materials》。

 

       在这项研究中，研究小组设计了一种新方法来合成锰铁氧体作为阳极材料，且该材料具有优越的锂离子存储容量和铁磁性能。首先，在氧化锰与铁混合的溶液中发生电偶置换反应，形成内部为氧化锰、外部为氧化铁的异质结构化合物。

 

       该团队进一步使用水热法制造出具有扩大表面积的纳米锰铁氧体片。这种方法利用高度自旋极化的电子，显著增强了锂离子的存储容量。凭借该创新方法，研究团队实现超出锰铁氧体阳极材料的理论容量50%以上。

 

       增大阳极材料的表面积有利于大量锂离子的同时运动，从而提高电池的充电速度。 实验结果表明，与目前市场上电动汽车所用电池相比，相同容量下，新方法使电池充放电仅需6分钟。这项研究还改进具有挑战性的合成工艺，实现了阳极材料理论容量的突破，并显著加快了电池充电过程。

 

       领导这项研究的Won Bae Kim教授表示：“这一发展可能会提高电池的耐用性并减少电动汽车的充电时间。”