庆北大学 Jeon Sangeun 教授团队实现电池12分钟充至80%…开发出锂离子电池负极材料新技术
庆北大学金属材料工学系Jeon Sangeun教授团队于23日表示，已开发出一种用于锂离子电池的负极材料技术，可在12分钟内完成电池80%的充电。
目前已商业化的石墨负极材料在高速充电时，存在因锂析出和枝晶形成而导致爆炸或起火的可能性，并且由于高速充放电引起电极变形，电池寿命会急剧缩短。基于此，在高速充电环境下仍能保证安全性、且具有长寿命的替代负极材料开发已刻不容缓。
Jeon教授团队采用一种非常安全的化合物——二氧化钛（TiO2）提出了新的解决方案。传统TiO2负极材料存在离子电导率低、容量小等问题。为解决这一问题，研究团队设计了中空球形结构的TiO2负极材料，并开发出一种通过调节纳米级TiO2颗粒与球形碳颗粒混合比来控制中空TiO2厚度的简便合成技术。
通过这一方法，研究团队将中空TiO2结构的厚度调控得更薄，从而大幅改善了锂离子缓慢扩散的问题，并验证了其超高速充电的可行性。在电池充放电实验中，证实该材料可在12分钟内完成容量80%的充电；同时通过计算机模拟也证明，锂离子能够在中空结构内部高效移动。
Jeon Sangeun教授表示：“本次开发的中空球形TiO2负极材料，在确保安全性的同时，大幅提升了锂离子的传输效率，将成为一种可实现超高速充电的材料。如果这一技术实现商业化，有望不再需要为电动汽车充电而等待数十分钟。”
本次研究的通讯作者为Jeon Sangeun教授，第1作者为同系硕士研究生Hyun Changwan。研究成果已发表于学术期刊《Composites Part B: Engineering》（影响因子12.7，期刊引文报告前0.3%）8月10日刊。
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