美研发MXene锂电池电极，电动车充电或仅需数秒

据外媒报道，美国德雷塞尔大学材料科学与工程专业的研究人员与法国和以色列的研究人员一起设计了新型锂电池电极，未来电动汽车充电可能只需几秒钟。

新型锂离子电池的电极介绍新型锂离子蓄电池的电极采用了一种名为MXene的二维材料，该材料具有高导电性。研究团队表示，新型锂电池未来可能能够实现电动汽车的“近即时”充电。他们表示，新电极可能会解决长期困扰电动汽车市场的一个重大技术问题。在早期的研究中，该团队专注于超级电容器，这是一种用于便携式电子产品的能量存储设备。不幸的是，该设备只能用于快速充电和放电，并且不能长时间存储能量。如今，德雷塞尔大学的工程研究人员使用MXene材料，该材料结合了超级电容器和传统大容量电池的优势和特性。首席研究员Yury Gogotsi表示，该团队的研究结果驳斥了普遍接受的行业教条（dogma）——与双层电容器中使用的物理存储相比，电池中化学电荷存储的充电速度要慢得多。Gogotsi在一份声明中宣称：“我们提取了一层薄薄的MXene电极来演示充电速度，整个充电过程只需要几十毫秒。这主要是由于MXene材料的超高导电性，为未来超快储能设备的发展铺平了道路。未来，锂电池的充放电只需几秒钟存储的电能比传统超级电容器的电能高得多。“MXene材料简介MXene是一种扁平的纳米材料，由德雷塞尔大学材料科学与工程系的研究人员于2011年发现。它的外观类似三明治，由氧化物、导电碳和金属填料组成，而氧化物相当于三明治中的面包，填料夹在在中间。在材料制造过程中，研究人员将使用层压方法制造MXene。想象一下瓶装平克薯片的外观，这种材料的层次是这样堆叠的。MXene电极的缺点和改进尽管MXene具有优异的导电性，但其结构不利于锂离子在电池中的扩散。对于锂电池的储能，锂离子保留在氧化还原活性位点，这些位点越多，电池的功率就越大。重要的是，电池还使锂离子能够自由移动，否则它们无法到达氧化还原活性位点。为了使MXene的锂离子自由移动，研究人员对其结构进行了一些调整。研究人员将MXene与水凝胶混合，水凝胶改变了其结构，使锂离子自由移动。Yury Gogotsi说：“理想的电极结构是多通道结构，这样锂离子就可以高速移动。研究团队开发的大孔电极设计正好实现了这一目标，使充电过程在几秒钟内完成。”该大学表示，这种电池材料的研究和应用具有重要意义，这在很大程度上解决了目前电动汽车推广受阻的一个重大技术问题。Gogotsi说：“如果未来采用这种低维导电电池电极，它将大大提高电池的充电效率和功率，然后它将提高车辆、c=“/eimg/jndp/ig/20230304015856609957/1.jpg”/>

新型锂离子电池的电极介绍新型锂离子蓄电池的电极采用了一种名为MXene的二维材料，该材料具有高导电性。研究团队表示，新型锂电池未来可能能够实现电动汽车的“近即时”充电。他们表示，新电极可能会解决长期困扰电动汽车市场的一个重大技术问题。在早期的研究中，该团队专注于超级电容器，这是一种用于便携式电子产品的能量存储设备。不幸的是，该设备只能用于快速充电和放电，并且不能长时间存储能量。如今，德雷塞尔大学的工程研究人员使用MXene材料，该材料结合了超级电容器和传统大容量电池的优势和特性。首席研究员Yury Gogotsi表示，该团队的研究结果驳斥了普遍接受的行业教条（dogma）——与双层电容器中使用的物理存储相比，电池中化学电荷存储的充电速度要慢得多。Gogotsi在一份声明中宣称：“我们提取了一层薄薄的MXene电极来演示充电速度，整个充电过程只需要几十毫秒。这主要是由于MXene材料的超高导电性，为未来超快储能设备的发展铺平了道路。未来，锂电池的充放电只需几秒钟存储的电能比传统超级电容器的电能高得多。“MXene材料简介MXene是一种扁平的纳米材料，由德雷塞尔大学材料科学与工程系的研究人员于2011年发现。它的外观类似三明治，由氧化物、导电碳和金属填料组成，而氧化物相当于三明治中的面包，填料夹在在中间。在材料制造过程中，研究人员将使用层压方法制造MXene。想象一下瓶装平克薯片的外观，这种材料的层次是这样堆叠的。MXene电极的缺点和改进尽管MXene具有优异的导电性，但其结构不利于锂离子在电池中的扩散。对于锂电池的储能，锂离子保留在氧化还原活性位点，这些位点越多，电池的功率就越大。重要的是，电池还使锂离子能够自由移动，否则它们无法到达氧化还原活性位点。为了使MXene的锂离子自由移动，研究人员对其结构进行了一些调整。研究人员将MXene与水凝胶混合，水凝胶改变了其结构，使锂离子自由移动。Yury Gogotsi说：“理想的电极结构是多通道结构，这样锂离子就可以高速移动。研究团队开发的大孔电极设计正好实现了这一目标，使充电过程在几秒钟内完成。”该大学表示，这种电池材料的研究和应用具有重要意义，这在很大程度上解决了目前电动汽车推广受阻的一个重大技术问题。Gogotsi说：“如果未来采用这种低维导电电池电极，它将大大提高电池的充电效率和功率，然后它将提高车辆、

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