冈山大学

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通过纳米立方体块大幅缩短锂离子电池的充放电时间

December 24, 2021

◆发表要点
・通过在锂电池中加入具有吸引锂离子性质的纳米尺寸立方体块(纳米立方体),可以大大缩短充放电时间。
・发现锂离子通过纳米立方体表面快速移动到电极。
・期待能开发出一种能在几秒钟内超快速充放电的新一代电池。

冈山大学学术研究院自然科学领域·寺西贵志副教授的科研小组,与产业技术综合研究所极限功能材料研究部门·三村宪一主任研究员的科研小组共同,将独特的纳米尺寸的立方体块加入锂离子电池成功地大幅缩短了以往电池的充放电时间。研究成果于12月13日在德国科学杂志《Advanced Materials Interfaces》的在线版上刊登,也被采用为该杂志Inside Back Cover。
锂电池是支撑现代社会基础设施不可或缺的设备。特别是随着混合动力汽车和电动汽车的加速普及,要求开发能够在极短时间内充放电的电池。本研究发现,通过在锂离子电池的正极材料和电解液之间适当地加入具有吸引锂离子性质的纳米尺寸的立方体块形状的晶体,锂离子的出入速度大幅加快。使用小型投币式电池,进行3分钟的快速充放电试验后发现,加上纳米立方体的电池可以得到原来电池的4.3倍的电容。
今后,面向普及扩大的电动汽车,可以在几秒钟内实现超快速充放电的新一代电池的开发上做出巨大贡献,这是一项划时代的研究成果。
◆研究者表示
本研究成果,如果能为开发出可超快速充放电的新一代电池做出贡献的话将十分荣幸。
■论文信息
论文名:Ultrafast Ion Transport via Dielectric Nanocube Interface
刊登:Advanced Materials Interfaces
作者:Takashi Teranishi, Ryoji Yamanaka, Ken-ichi Mimura, Mika Yoneda, Shinya Kondo, Kazumi Kato, and Akira Kishimoto
DOI:10.1002/admi.202101682
URL:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.202101682
<详细研究内容>
https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r3/press20211224-2.pdf
<咨询窗口>
冈山大学 学术研究院 自然科学领域
副教授 寺西 贵志
(TEL) 086-251-8070

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