據(jù)國(guó)外相關(guān)報(bào)導(dǎo)，近來(lái)，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ArgonneNationalLaboratory）的研討人員與美國(guó)西北大學(xué)的沃爾弗頓（Wolverton）小組開(kāi)展合作，一起研制了鋰鐵氧化物充電電池（鋰離子鐵氧化物電池，rechargeablelithium-iron-oxidebattery）。相較于常見(jiàn)的鈷酸鋰電池（鋰鈷氧化物充電電池，lithium-cobalt-oxidecounterpart），其鋰離子的移動(dòng)量更大，這是因?yàn)槠潆娙萘枯^大，從而延長(zhǎng)電動(dòng)車(chē)的續(xù)航時(shí)間。

該研討獲得了美國(guó)能源部旗下的能源前沿研討中心（EnergyFrontierResearchCenter）項(xiàng)目的支持，并將其研討結(jié)果發(fā)布到《自然能源（NatureEnergy）》中，沃爾弗頓實(shí)驗(yàn)室博士生ZhenpengYao及阿貢實(shí)驗(yàn)室博士后研討員ChunZhan為該研討論文的榜首作者（firstauthors）。沃爾弗頓與Yao擔(dān)任核算研制，而阿貢實(shí)驗(yàn)室則擔(dān)任該研討的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

在電池的充放電過(guò)程中，鋰離子會(huì)在陽(yáng)極與陰極間的往復(fù)移動(dòng)。當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子回到陽(yáng)極并存儲(chǔ)在該處。該電池的陰極則由復(fù)合物制成，其包含了鋰離子、過(guò)渡金屬（transitionmetal）及氧元素。一般，過(guò)渡金屬則選用鈷，當(dāng)鋰離子從陽(yáng)極與陰極往復(fù)移動(dòng)時(shí)，可高效存儲(chǔ)并開(kāi)釋電能。陰極的電容量受限于過(guò)渡金屬的電子數(shù)量，前者將參與電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。

鈷酸鋰電池已在市場(chǎng)上出售了20年，但是，經(jīng)常長(zhǎng)期研討后，研討人員發(fā)現(xiàn)另一款價(jià)格相對(duì)廉價(jià)、電量更高的充電電池。沃爾弗頓實(shí)驗(yàn)室的研討團(tuán)隊(duì)在一般鈷酸鋰電池的基礎(chǔ)上提高其功能，首要運(yùn)用了以下兩種新策略：用鐵元素代替鈷元素、迫使氧元素參與化學(xué)反應(yīng)。若能存儲(chǔ)氧元素并開(kāi)釋電能，電池電量自然就會(huì)提高，可存儲(chǔ)、使用更多的鋰離子。雖然其他研討團(tuán)隊(duì)也曾做過(guò)同類(lèi)研討，但鮮有成功者。

經(jīng)過(guò)數(shù)值核算，沃爾弗頓與Yao發(fā)現(xiàn)了新配方，且該配方的化學(xué)反應(yīng)是可逆的。首先，研討團(tuán)隊(duì)用鐵元素代替鈷元素，因?yàn)殍F元素是化學(xué)周期表中價(jià)格最廉價(jià)的一款金屬元素。隨后，經(jīng)過(guò)運(yùn)算，他們發(fā)現(xiàn)了鋰、鐵及氧離子的正確平衡配比，使氧離子與鐵離子能同時(shí)推動(dòng)可逆反應(yīng)，不會(huì)引起氧氣脫出。更重要的是，該款電池一開(kāi)始就有4個(gè)鋰離子，而非1個(gè)，將提高電池的容量。而鐵與氧將驅(qū)動(dòng)電池發(fā)作反應(yīng)，完成四個(gè)鋰離子在電池陽(yáng)極與陰極間的往復(fù)移動(dòng)。