锂铁氧化物充电电池可延长电动车的续航时间

据国外相关报导，近来，阿贡国家实验室（ArgonneNationalLaboratory）的研讨人员与美国西北大学的沃尔弗顿（Wolverton）小组开展合作，一起研制了锂铁氧化物充电电池（锂离子铁氧化物电池，rechargeablelithium-iron-oxidebattery）。相较于常见的钴酸锂电池（锂钴氧化物充电电池，lithium-cobalt-oxidecounterpart），其锂离子的移动量更大，这是因为其电容量较大，从而延长电动车的续航时间。

该研讨获得了美国能源部旗下的能源前沿研讨中心（EnergyFrontierResearchCenter）项目的支持，并将其研讨结果发布到《自然能源（NatureEnergy）》中，沃尔弗顿实验室博士生ZhenpengYao及阿贡实验室博士后研讨员ChunZhan为该研讨论文的榜首作者（firstauthors）。沃尔弗顿与Yao担任核算研制，而阿贡实验室则担任该研讨的实验环节。

在电池的充放电过程中，锂离子会在阳极与阴极间的往复移动。当电池充电时，锂离子回到阳极并存储在该处。该电池的阴极则由复合物制成，其包含了锂离子、过渡金属（transitionmetal）及氧元素。一般，过渡金属则选用钴，当锂离子从阳极与阴极往复移动时，可高效存储并开释电能。阴极的电容量受限于过渡金属的电子数量，前者将参与电池内的化学反应。

钴酸锂电池已在市场上出售了20年，但是，经常长期研讨后，研讨人员发现另一款价格相对廉价、电量更高的充电电池。沃尔弗顿实验室的研讨团队在一般钴酸锂电池的基础上提高其功能，首要运用了以下两种新策略：用铁元素代替钴元素、迫使氧元素参与化学反应。若能存储氧元素并开释电能，电池电量自然就会提高，可存储、使用更多的锂离子。虽然其他研讨团队也曾做过同类研讨，但鲜有成功者。

经过数值核算，沃尔弗顿与Yao发现了新配方，且该配方的化学反应是可逆的。首先，研讨团队用铁元素代替钴元素，因为铁元素是化学周期表中价格最廉价的一款金属元素。随后，经过运算，他们发现了锂、铁及氧离子的正确平衡配比，使氧离子与铁离子能同时推动可逆反应，不会引起氧气脱出。更重要的是，该款电池一开始就有4个锂离子，而非1个，将提高电池的容量。而铁与氧将驱动电池发作反应，完成四个锂离子在电池阳极与阴极间的往复移动。