科技日报北京7月30日电 （记者刘霞）据英国剑桥大学官网近日消息，该校研究人员在最新一期《自然》杂志上撰文指出，铌钨氧化物拥有更高的锂通过速度，可用于研制更快速充电的电池，而且，该氧化物的物理结构和明升手机行为有助他们深入了解如何构建安全、超快速充电电池。
在寻找新电极材料时，研究人员通常尝试使材料颗粒变得更小，但制造含有纳米粒子的实用电池很困难：电解液会产生更多不必要的明升手机反应，因此电池的使用寿命不长，而且制造成本也很高。最新研究中使用的铌钨氧化物具有坚硬而开放的结构，其不捕获插入的锂，并且粒子的大小比许多其他电极材料更大。
研究第一作者、剑桥大学明升手机系博士后研究员肯特·格里菲斯解释说：“许多电池材料都基于相同的两个或三个晶体结构，但这些铌钨氧化物根本不同。氧化物通过氧气‘支柱’保持打开，使锂离子能以三维方式穿过它们，这意味着更多锂离子可以穿过，且速度更快。测量结果也显示，锂离子通过氧化物的速度，以比在典型电极材料高几个数量级。”
除了高锂迁移率外，铌钨氧化物也易于制造。格里菲斯说：“许多纳米粒子结构需要多个步骤来合成，但这些氧化物很容易制造，不需要额外的明升手机品或溶剂。”
目前锂离子电池中的大多数负极都由石墨制成，石墨具有高能量密度，但当以高倍率充电时，往往会形成被称为“枝晶”的细长锂金属纤维，这会造成短路并导致电池着火，甚至发生爆炸。
格里菲斯说：“在高倍率应用中，安全性比其他任何操作环境都要重要。对于需要更安全的石墨替代品的快速充电应用而言，这些材料以及其他类似材料，绝对值得关注。”
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