韓國科學家開發新型奈米材料，提升鋰離子電池儲能能力與充電速度

6月26日消息，韓國浦項科技大學(POSTECH)的金元培教授和他的研究團隊最近取得了一項重要突​​破，他們利用錳鐵氧體(Mn3-xFexO4)奈米片作為鋰離子電池的陽極材料，透過調控電子自旋，成功提升了電池的儲能能力和充電速度。這項研究成果已經在《先進功能材料》雜誌上發表，並被選為封面文章。

根據小編所了解的情況，即使採用快充方法，目前電動車的充電時間仍然較長，通常需要至少30分鐘。金元培教授及其團隊的研究為電動車的充電時間帶來了新的希望。

鋰離子電池的效率主要取決於陽極材料儲存鋰離子的能力。金元培教授帶領的團隊開發出一種新型的陽極材料，透過一種自混合方法，成功合成了具有較大表面積的錳鐵氧體奈米片。這種新型材料突破了理論極限，能夠儲存更多的鋰離子。

在研究中，團隊設計了一種新方法來製備錳鐵氧體奈米片，這種材料具有優異的鋰離子儲能能力和良好的鐵磁性。他們透過在錳氧化物和鐵的溶液中進行置換反應，形成了一個異質結構化合物，然後利用水熱法製備出奈米級的錳鐵氧體奈米片。利用電子的高自旋極化，該方法大大提高了鋰離子的儲存能力。

這項創新使得團隊成功突破了錳鐵氧體陽極材料的理論容量，並增加了陽極材料的表面積，從而提高了電池的充電速度。實驗結果顯示，僅需6分鐘即可充滿與目前市場上電動車相當容量的電池。

金元培教授表示，這項研究簡化了製備陽極材料的複雜過程，並在提高電池容量和加快充電速度方面取得了重大進展。他看好該技術的商業前景，相信它能夠提升電動車的電池續航力並縮短充電時間。

這項研究得到了韓國國家研究基金會和科學技術通訊部的支持，包括中期研究者計劃和先進研究中心計劃，以及貿易工業能源部的下一代可充電鋰離子電池性能提升和新製造技術開發計劃。

這項研究的突破可能成為鋰離子電池化學領域的重要里程碑。商業化成功的話，這項技術將在電動車和其他設備電池性能方面帶來革命性的變化。這項技術不僅可以大幅提升電池容量和減少鋰的使用量，還可以大幅縮短充電時間。我希望這項技術能儘早商業化，並對電動車的發展做出重要貢獻。

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