一种基于新存储原理的新型阴极材料

锂离子电池目前是最普遍的电池技术。它对于笔记本电脑，手机或相机等设备来说是必不可少的。目前的研究活动旨在达到更高的锂储存密度，以增加电池中储存的能量。此外，锂存储应该能够快速地为具有高功率要求的设备提供能量。这需要详细了解电化学过程和电池组件的新发展。

到目前为止使用的材料是基于在小空腔中嵌入锂(所谓的填隙)，在通常由金属氧化物组成的主体结构中。这种方法效果很好，但达到的存储密度是有限的，因为锂不能在结构中非常密集地包装。另外，每个配方单元嵌入存储多于一个锂离子通常是不可能的，因为该结构不再稳定和坍塌。因此，希望增加稳定结构中锂的填充密度并超过迄今为止达到的上限。

围绕KIT的MaximilianFichtner教授和RuiyongChen博士的团队现在提出了一种新的储存原理和基于此的材料，每个配方单元可以实现1.8Li的可逆储存。使用Li2VO2F成分的材料，在2.5V的平均电压下测量高达420mAh/g的存储容量。由于材料的密度相对较高，存储容量高达4600Wh/L获得活性材料。

与目前使用的材料相反，新系统不再在填隙中存储锂，而是直接在立方密堆积结构的晶格位置存储锂。结果，包装密度显着增加。

令人惊讶的是，锂离子在该结构中是高度可移动的，并且可以结合到晶格中并且容易地再次移除。钒吸收两次电荷或再次释放它们，而晶格整体保持稳定-这种存储材料的新颖性。该结构具有高缺陷迁移率，使得晶格可以自身稳定。

“高缺陷迁移率下结构的高稳定性，仅与3%的非常小的体积变化相关-这使得新系统不同寻常。存储原理似乎可以转移到其他组合物。使用其他化合物类似的结构，我们目前测量的能量密度甚至高于基于钒的系统，“研究团队负责人MaximilianFichtner报告说。

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