在Telsa的带动下，电动汽车市场正在全球范围内增长。与使用内燃机的传统汽车不同，电动汽车仅由锂离子电池供电，因此电池性能决定了汽车的整体性能。然而，缓慢的充电时间和弱电仍然是要克服的障碍。有鉴于此，POSTECH研究团队最近开发了一种用于电动汽车的更快充电和更持久的电池材料。
POSTECH的材料科学与工程系的ByoungwooKang教授和MinkyungKim博士以及成均馆大学的能源科学系的Won-SubYoon教授的研究团队首次共同证明了对Li进行充电和放电时离子电池的电极材料，可通过显着减少充电和放电时间而不减小粒度来产生高功率。这些研究结果发表在最新一期的《能源与环境科学》上，这是能源材料领域的国际领先期刊。
为了使锂离子电池快速充电和放电，迄今为止已使用减小电极材料的粒径的方法。然而，减小粒度具有降低电池的体积能量密度的缺点。
为此，研究团队证实，如果在充电和放电过程中形成相变的中间相，则可以通过快速充电和放电而产生高功率而又不会损失高能量密度或减小粒径，从而可以长时发展。持久的锂离子电池。
在相分离材料经历在充电和放电时产生和生长新相的过程的情况下，单个颗粒内存在具有不同体积的两个相，导致两个相的界面中存在许多结构缺陷。这些缺陷抑制了颗粒内新相的快速生长，从而阻碍了快速充电和放电。
使用研究小组开发的合成方法，可以诱导一个中间相，该中间相充当结构缓冲剂，可以显着减少颗粒中两相之间的体积变化。
另外，已经证实该缓冲中间相可以帮助在颗粒内产生并生长新相，从而提高了颗粒中锂的插入和去除的速度。这进而证明，通过在由许多颗粒组成的电极中产生均匀的电化学反应，中间相的形成可以显着提高电池的充电和放电速度。结果，研究团队合成的锂离子电池电极在6分钟内可充电达90%，在18秒内放电54%，这是开发高功率锂离子电池的有希望的信号。
该论文的相应作者ByoungwooKang教授说：“由于粒径的减小，传统方法一直在低能量密度与快速充电和放电速度之间进行权衡。”他阐述道：“这项研究为开发可实现快速充电和放电速度，高能量密度和延长性能的锂离子电池奠定了基础。”
