新的阳极材料可能会导致更安全的快速充电电池

加州大学圣地亚哥分校的科学家发现了一种新型阳极材料，该材料可使锂离子电池在数分钟内安全地充电数千次。这种新的阳极被称为无序的岩盐，由富含地球的锂，钒和氧原子组成，其排列方式与普通厨房用食盐类似，但无规。对于需要高能量密度和高功率的商业应用，如电动汽车，真空吸尘器或钻机，它是有前途的。

由纳米工程师在刘平教授和王秉耀教授的实验室中共同领导的这项研究于9月2日发表在《自然》杂志上。

当前，在大多数可购得的锂离子电池中，两种材料用作阳极，这些锂离子电池为手机，笔记本电脑和电动汽车等物品供电。最常见的是石墨阳极，它的能量密度极高-带有石墨阳极的锂离子电池可以为汽车供电数百英里，而无需充电。但是，过快地给石墨阳极充电会由于称为锂金属电镀的过程而导致起火和爆炸。钛酸锂阳极是一种较安全的替代品，可以快速充电，但会导致能量密度显着降低，这意味着需要更频繁地对电池进行充电。

这种新的无序岩盐阳极Li 3 V 2 O 5位于重要的中间地带：比石墨更安全使用，但提供的电池至少比钛酸锂多71%的能量。

郝东说：“容量和能量将比石墨低一点，但是它更快，更安全并且寿命更长。与目前商业化的快速充电钛酸锂阳极相比，它具有更低的电压并因此大大提高了能量密度。”刘平，刘平教授实验室的博士后，论文的第一作者。“因此，使用这种材料，我们可以制造出寿命长，快速充电，安全的电池，而不会牺牲太多的能量密度。”

为了使这一发现商业化，研究人员组建了一家名为Tyfast的公司。该公司的第一个市场将是电动公交车和电动工具，因为Li 3 V 2 O 5无序岩盐的特性使其非常适用于可以轻松安排充电的设备。

刘教授实验室的研究人员计划继续开发这种锂钒氧化物负极材料，同时还优化其他电池组件以开发具有商业可行性的全电池。