讓智能電池用在手機(jī)上更長久的方法
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-28 20:27
點(diǎn)擊量：次
酷，這款智能電池可能會(huì)在你的手機(jī)上使用更久!
吳文輝和來自A * STAR高性能計(jì)算研究所的同事Pei Shan Emmeline Yeo研究了一種可能的鎂離子電池正極材料，以克服傳統(tǒng)鋰離子電池的一些問題。
鎂離子電池概念
鋰離子電池的局限性包括低功率和有限的電池壽命，如果鋰用作負(fù)極或“正極”，電池壽命可以大大提高。然而，這引起了安全方面的擔(dān)憂，比如在電池充電和放電過程中，金屬陽極表面可能形成微觀鋰?yán)w維(稱為樹枝狀晶體)。如果這些樹突到達(dá)陰極或正極，電池將短路并著火。“商用鋰離子電池使用石墨作為陽極來防止這個(gè)問題，”Ng說。“但代價(jià)是石墨的能量密度更低。”另一方面，鎂不形成枝晶，而且，除了比鋰具有更高的體積能量密度外，鎂的儲量更豐富——這降低了原材料的成本。
因此，鎂離子電池有望成為下一代電池，因?yàn)樗鼈兂杀镜汀踩?、能量密度高。然而，與鎂離子電池相關(guān)的一個(gè)特殊挑戰(zhàn)是找到合適的陰極材料。典型的鋰離子負(fù)極材料與鎂不相容，因?yàn)樗谙蜇?fù)極材料中插入/離開鎂離子方面存在動(dòng)力學(xué)延遲。因此，鎂離子電池性能低下，沒有實(shí)際用途。
Ng和Yeo使用超級計(jì)算機(jī)建模來掃描潛在的陰極材料，并確定一維的鉬硫化物納米線是有前途的候選人。在研究的納米線中，分子式(Mo 6 Se 6)的硒化鉬納米線由于其離子插入動(dòng)力學(xué)快、充電能力中等而表現(xiàn)出最佳的電池性能。
該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃與實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)一起驗(yàn)證這一理論預(yù)測，并繼續(xù)使用第一原理建模技術(shù)來尋找潛在的鎂離子電池陰極材料。Ng說，第一原理建模是電池研究的有力工具，因?yàn)樗梢跃_地研究電極和電解質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)和電子性能。以及不同材料之間的相互作用。他說，更重要的是，它可以用來快速篩選具有所需性能的材料，從而加快尋找有用材料的速度，使鎂離子電池更快成為現(xiàn)實(shí)。
