加州大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新型陽極材料，該材料可使鋰離子電池在數(shù)分鐘內(nèi)安全地充電數(shù)千次。這種新的陽極被稱為無序的巖鹽，由富含地球的鋰，釩和氧原子組成，其排列方式與普通廚房用食鹽類似，但無規(guī)。對于需要高能量密度和高功率的商業(yè)應(yīng)用，如電動汽車，真空吸塵器或鉆機(jī)，它是有前途的。

由納米工程師在劉平教授和王秉耀教授的實(shí)驗(yàn)室中共同領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究于9月2日發(fā)表在《自然》雜志上。

當(dāng)前，在大多數(shù)可購得的鋰離子電池中，兩種材料用作陽極，這些鋰離子電池為手機(jī)，筆記本電腦和電動汽車等物品供電。最常見的是石墨陽極，它的能量密度極高-帶有石墨陽極的鋰離子電池可以為汽車供電數(shù)百英里，而無需充電。但是，過快地給石墨陽極充電會由于稱為鋰金屬電鍍的過程而導(dǎo)致起火和爆炸。鈦酸鋰陽極是一種較安全的替代品，可以快速充電，但會導(dǎo)致能量密度顯著降低，這意味著需要更頻繁地對電池進(jìn)行充電。

這種新的無序巖鹽陽極Li 3 V 2 O 5位于重要的中間地帶：比石墨更安全使用，但提供的電池至少比鈦酸鋰多71%的能量。

郝東說：“容量和能量將比石墨低一點(diǎn)，但是它更快，更安全并且壽命更長。與目前商業(yè)化的快速充電鈦酸鋰陽極相比，它具有更低的電壓并因此大大提高了能量密度。”劉平，劉平教授實(shí)驗(yàn)室的博士后，論文的第一作者。“因此，使用這種材料，我們可以制造出壽命長，快速充電，安全的電池，而不會犧牲太多的能量密度。”

為了使這一發(fā)現(xiàn)商業(yè)化，研究人員組建了一家名為Tyfast的公司。該公司的第一個市場將是電動公交車和電動工具，因?yàn)長i 3 V 2 O 5無序巖鹽的特性使其非常適用于可以輕松安排充電的設(shè)備。

劉教授實(shí)驗(yàn)室的研究人員計劃繼續(xù)開發(fā)這種鋰釩氧化物負(fù)極材料，同時還優(yōu)化其他電池組件以開發(fā)具有商業(yè)可行性的全電池。