據特溫特大學的研究人員稱，通過使用全新材料鈮酸鎳作為鋰離子電池的陽極，充電速度可以提高十倍。這是可以實現(xiàn)的，并且不會損壞陽極材料、導致電池損壞或縮短其使用壽命。同時，它還有另一個優(yōu)點，是制造過程并不復雜。

研究人員在高級能源材料雜志（“用于高倍率鋰離子電池的鎳鈮酸鹽陽極”）上發(fā)表了他們使用帶有新陽極的電池的第一個結果。

電池性能仍然可以顯著提升，無論是用于電動汽車還是用于電網。更快的充電和放電，或更高的能量密度導致更緊湊和更輕的電池：這兩者通常存在某種“權衡”。高速公路旁的高速充電器就是一個例子。

并非所有汽車和汽車電池都為此做好了準備。因此，全世界都在尋找新材料。除了技術規(guī)范之外，一個重要的方面是大幅提高電池生產的可持續(xù)性和碳足跡。

新材料鈮酸鎳(NiNb2O6)似乎具有非常有吸引力的特性，即使經過多次超快充電循環(huán)，它仍能恢復到原來的水平。這主要與其有吸引力的“開放”和規(guī)則晶體結構有關，導致電荷傳輸通道相同。

這意味著它的性能優(yōu)于標準陽極材料石墨。那也是一種“開放”材料，而且很簡單。但高速充電一些周期后，它不會恢復到原來的水平，甚至會崩潰。

在尋找替代品的過程中，特溫特大學也選擇了新型納米結構材料。然而，缺點可能是通道的組織方式更加隨機。這甚至可能導致鋰在負極材料上沉積，導致每次循環(huán)后性能變差。除此之外，制造這些材料很復雜。對于鈮酸鎳，不需要潔凈室基礎設施。

然而，高充電和放電速率確實會對重量和能量密度產生影響。鈮酸鎳比石墨更致密，因此具有更高的“體積”能量密度。

研究人員還針對各種現(xiàn)有的陰極材料測試了第一個使用新陽極材料的全電池。他們得出的結論是，該版本非常適合將其引入能源網、需要快速充電和放電的電動機器或電動重型運輸工具。

要將其用于電動汽車，仍需采取一些步驟。研究帶頭人MarkHuijben教授說，這種新陽極還適用于用鈉等替代鋰。