研究人员证明锂离子电池替代品具有真正的x3潜力

本周发表的一项研究表明，实验证据表明，未来的电池很可能具有当今标准锂离子电池可用功率容量的两倍或三倍。这最终可能会导致智能手机配备电池，让您一次可以连续几天不充电。这也可能意味着手机电池的使用寿命与现在一样长，但占地面积更小，允许对额外空间进行创新的新用途。

在这项研究中，由德克萨斯大学奥斯汀分校共同领导的研究人员发现，几种金属氧化物具有超出理论极限的物理存储能力。过去的研究表明，某些材料具有异常高的容量——这项研究表明，额外的电荷实际上是如何通过空间电荷存储机制物理存储在所述材料内部的。

这超越了经典的电化学存储机制。它远远超出了您阅读本文时使用的手机、平板电脑或笔记本电脑的电池容量。

电池储能的标准方法是锂离子穿过材料，或转换材料晶体结构。能量既可以存储在过渡金属氧化物中，也可以存储在过渡金属氧化物 LIB 中低电位放电期间形成的已经还原的金属纳米粒子的表面。

科克雷尔工程学院沃克机械工程系副教授于桂华在接受《科技日报》采访时说：“最重要的结果是从物理学家常用但在电池界很少使用的技术中获得的。” “这是物理和电化学完美结合的完美展示。”

于桂华提到的方法是原位磁力法。这是一个最基本的实时磁监测系统。有了这个系统，被监测材料内部电子结构的磁性变化有助于量化材料的电荷容量。Yu 是本周在 Nature Materials 上发表的项目的领导者之一。

研究表明，某些材料表面的充电容量是电池容量超出标准的主要来源。这种增加的表面电容存在于 Fe₃O₄、NiO、FeF₂ 和 Fe₂N 系统中。