据2018年7月26日剑桥大学官方网站消息，剑桥大学研究人员在最新一期《自然》杂志上指出，他们最近确定铌钨氧化物具有更高的锂通过速度，可用于开发充电更快的电池。此外，氧化物的物理结构和化学行为有助于他们了解如何制造安全和超快充电电池。

蓄电池主要由正极、负极和电解液三部分组成。当电池充电时，锂离子从正极流过晶体结构和电解液，然后流到负极，在那里储存锂离子。这个过程发生得越快，电池充电就越快。

研究人员在寻找新的电极材料时，通常会试图使粒子变小，但制备含有纳米粒子的实用电池非常困难：电解液会产生更多不必要的化学反应，因此电池的使用寿命不长，制造成本高。最新研究中使用的铌钨氧化物具有坚硬、开放的放电结构，不会捕获插入的锂，而且其粒径比许多其他电极材料都大。

这项研究的第一作者、剑桥大学化学系博士后研究员肯特·格里菲斯（Kent Griffith）解释说：“许多电池材料都是基于相同的两个或三个晶体结构，但这些铌钨氧化物是根本不同的。这些氧化物通过氧柱保持开放，使锂离子在三维空间中通过，这意味着更多的锂离子可以更快地通过它们。测量结果还表明，锂离子通过氧化物的速度比典型电极材料的速度高几个数量级。&“除了锂的高迁移率，铌钨氧化物也容易制造。”许多纳米颗粒结构需要多个步骤来合成，但这些氧化物很容易制造，不需要额外的化学品或溶剂，”格里菲斯说。&“

目前，锂离子电池的负极大多由石墨制成，石墨具有较高的能量密度。然而，在高速充电时，往往会形成被称为“树枝晶”的细长锂金属纤维，造成短路，导致电池着火甚至爆炸。

Griffith说：“在高速率应用程序中，安全性比任何其他操作环境都重要。对于需要更安全的石墨替代品的快速充电应用，这些材料和其他类似材料绝对值得关注。&rdquo；