更快充电更高容量电池的游戏规则改变者

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。这是假设充电站有可用充电位的情况。如果我们能够像为汽油动力汽车加油一样快速地为电动汽车充电，它可能有助于缓解电动汽车充电站短缺的问题。

电动汽车中使用的锂离子电池的效率取决于阳极材料存储锂离子的能力。近日，浦项科技大学(浦项科技大学，校长Moo Hwan Kim)化学工程系和黑色能源材料技术研究所的Won Bae Kim教授带领研究团队开发了一种新型负极材料。他的团队包括博士。化学工程系的候选人 Song Kyu Kang 和 Minho Kim 合成了锰铁氧体 (Mn 3-x Fe x O 4)纳米片使用一种新颖的自杂交方法，涉及简单的电取代衍生过程。这项突破性技术将存储容量提高了理论极限约 1.5 倍，并使电动汽车能够在短短六分钟内完成充电。该研究因其卓越性而获得认可，并作为封面论文发表在《先进功能材料》杂志上。

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负极材料，该材料以其优越的锂离子存储容量和铁磁性能而闻名。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方法来制造具有扩大表面积的纳米厚的锰铁氧体片。这种方法利用了高度自旋极化的电子，显着增强了大量锂离子的存储容量。这项创新使团队能够有效地超出锰铁氧体阳极材料的理论容量 50% 以上。

增大负极材料的表面积有利于大量锂离子的同时移动，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使用的电池容量相当，充放电仅需六分钟。这项研究改进了具有挑战性的合成工艺，在负极材料的理论容量方面取得了突破，并显着加速了电池的充电过程。

领导这项研究的 Won Bae Kim 教授表示：“我们对如何克服传统阳极材料的电化学限制并通过应用电子自旋表面改变的合理设计来提高电池容量提供了新的理解。” 他乐观地认为，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。

这项研究是在韩国国家研究基金会和科学与信息通信技术部的职业中期研究员计划和高级研究中心计划以及贸易、工业和能源部提升下一代性能计划的支持下进行的生成可充电锂离子电池并开发新的制造技术。

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