2021-12-28 17:08
导读：为了克服传统锂离子电池充电时间缓慢的问题，日本科学与技术高级研究所的科学家开发出了一种新的负极材料，可以实现超快速充电。
这种新型材料通过一种简单、环保和高效的方法生产，在数千次循环中还能保持其大部分的初始容量。这项研究的结果将为电动汽车的快速充电和耐用电池铺平道路。
随着对气候变化的关注，越来越多的研究人员目前正专注于改进电动汽车，使其成为传统汽油车更具吸引力的替代品。除了安全性、自主性和耐用性之外，大多数人还希望充电速度加快。
缩短锂离子电池充电时间的方法之一是提高锂离子的扩散率，可以通过增加电池负极所用的碳基材料的层间距离来实现。
日本科学与技术高级研究所的科学家开发了一种相对简单、环保和高效的方式来生产氮含量极高的碳基负极。通过在800℃下煅烧这种热稳定的生物基聚合物，该团队成功地制备了一种碳阳极，其氮含量达到了创纪录的17％。他们验证了这种材料的成功合成，并使用各种技术研究其组成和结构特性，包括扫描电子隧道显微镜、拉曼光谱和X射线光电子光谱。
为了测试负极的性能，与更常见的石墨进行比较，研究人员建立了半电池和全电池，并进行了充放电实验。结果是非常有希望的，这种负极材料被证明适用于快速充电，这要归功于其增强的锂离子动力学。
此外，耐久性测试表明，使用该负极材料的电池，即使在3000次高速充放电循环后，仍能保持约90％的初始容量，这大大超过了石墨基电池的容量。
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