據特溫特大學的研究人員稱，通過使用全新材料鈮酸鎳作為鋰離子電池的陽極，充電速度可以提高十倍。這是可以實現的，并且不會損壞陽極材料、導致電池損壞或縮短其使用壽命。同時，它還有另一個優(yōu)點，是制造過程并不復雜。

研究人員在高級能源材料雜志（“用于高倍率鋰離子電池的鎳鈮酸鹽陽極”）上發(fā)表了他們使用帶有新陽極的電池的第一個結果。

電池性能仍然可以顯著提升，無論是用于電動汽車還是用于電網。更快的充電和放電，或更高的能量密度導致更緊湊和更輕的電池：這兩者通常存在某種“權衡”。高速公路旁的高速充電器就是一個例子。

并非所有汽車和汽車電池都為此做好了準備。因此，全世界都在尋找新材料。除了技術規(guī)范之外，一個重要的方面是大幅提高電池生產的可持續(xù)性和碳足跡。

新材料鈮酸鎳(NiNb2O6)似乎具有非常有吸引力的特性，即使經過多次超快充電循環(huán)，它仍能恢復到原來的水平。這主要與其有吸引力的“開放”和規(guī)則晶體結構有關，導致電荷傳輸通道相同。

這意味著它的性能優(yōu)于標準陽極材料石墨。那也是一種“開放”材料，而且很簡單。但高速充電一些周期后，它不會恢復到原來的水平，甚至會崩潰。

在尋找替代品的過程中，特溫特大學也選擇了新型納米結構材料。然而，缺點可能是通道的組織方式更加隨機。這甚至可能導致鋰在負極材料上沉積，導致每次循環(huán)后性能變差。除此之外，制造這些材料很復雜。對于鈮酸鎳，不需要潔凈室基礎設施。

然而，高充電和放電速率確實會對重量和能量密度產生影響。鈮酸鎳比石墨更致密，因此具有更高的“體積”能量密度。

研究人員還針對各種現有的陰極材料測試了第一個使用新陽極材料的全電池。他們得出的結論是，該版本非常適合將其引入能源網、需要快速充電和放電的電動機器或電動重型運輸工具。

要將其用于電動汽車，仍需采取一些步驟。研究帶頭人MarkHuijben教授說，這種新陽極還適用于用鈉等替代鋰。