本周發(fā)表的一項研究表明，實驗證據(jù)表明，未來的電池很可能具有當今標準鋰離子電池可用功率容量的兩倍或三倍。這最終可能會導致智能手機配備電池，讓您一次可以連續(xù)幾天不充電。這也可能意味著手機電池的使用壽命與現(xiàn)在一樣長，但占地面積更小，允許對額外空間進行創(chuàng)新的新用途。

在這項研究中，由德克薩斯大學奧斯汀分校共同領(lǐng)導的研究人員發(fā)現(xiàn)，幾種金屬氧化物具有超出理論極限的物理存儲能力。過去的研究表明，某些材料具有異常高的容量——這項研究表明，額外的電荷實際上是如何通過空間電荷存儲機制物理存儲在所述材料內(nèi)部的。

這超越了經(jīng)典的電化學存儲機制。它遠遠超出了您閱讀本文時使用的手機、平板電腦或筆記本電腦的電池容量。

電池儲能的標準方法是鋰離子穿過材料，或轉(zhuǎn)換材料晶體結(jié)構(gòu)。能量既可以存儲在過渡金屬氧化物中，也可以存儲在過渡金屬氧化物 LIB 中低電位放電期間形成的已經(jīng)還原的金屬納米粒子的表面。

科克雷爾工程學院沃克機械工程系副教授于桂華在接受《科技日報》采訪時說：“最重要的結(jié)果是從物理學家常用但在電池界很少使用的技術(shù)中獲得的。” “這是物理和電化學完美結(jié)合的完美展示。”

于桂華提到的方法是原位磁力法。這是一個最基本的實時磁監(jiān)測系統(tǒng)。有了這個系統(tǒng)，被監(jiān)測材料內(nèi)部電子結(jié)構(gòu)的磁性變化有助于量化材料的電荷容量。Yu 是本周在 Nature Materials 上發(fā)表的項目的領(lǐng)導者之一。

研究表明，某些材料表面的充電容量是電池容量超出標準的主要來源。這種增加的表面電容存在于 Fe?O?、NiO、FeF? 和 Fe?N 系統(tǒng)中。