充電時可自我修復的電極材料

 

刊登日期:2019/6/19
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東京大學的研究團隊發現了一項在每次充電的時候,可以反覆地自我修復,進而防止電池性能劣化的電池材料。透過X光線的照射實驗證實,材料中離子脫離產生的「空孔」與離子之間產生的引力即是自我修復的原因。

一般的電極材料在充電時離子會脫離,材料內的構造會變得紊亂,電池的性能也會隨之降低。材料的性能劣化即是電池壽命縮短的原因之一。研究團隊對電極材料「Sodium Ruthenate(Na2RuO3)」實施了X射線繞射實驗,確認在充電前,積層構造呈現非常紊亂的狀態,透過充電,積層的紊亂會自發性地消失。且進一步發現,即使是在反覆充放電之後,仍會自動地進行自我修復。

此外,研究團隊透過放射光X射線繞射實驗對電池材料充電過程的構造變化進行了調查,發現帶有正電荷的鈉離子從材料脫離之後,會形成帶有負電荷的空孔,空孔與材料構造中殘留的鈉離子之間產強大的電氣引力,進而修復成無紊亂的構造。


資料來源: https://newswitch.jp/p/17662
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