多年以來，研究人員發現一些金屬氧化物有較高的儲存能量現象，一個國際研究小組驗證了這一科學現象。這項研究發現，一些金屬化合物的儲能能力是當今市售常見鋰離子電池材料的三倍。這意味著更小體積和更長使用壽命的電池可能出現。
為了證明這種現象，研究小組找到了一種監視和衡量元素隨時間變化的方法。這項研究技術稱為原位磁測量法，是一種實時磁監測方法，用於研究材料內部電子結構的演變。它可以透過測量磁性變化來量化充電容量。該技術可用於以非常小的規模研究電荷儲存，這超出了許多常規表徵工具的功能。
研究小組使用原位磁性監測技術來證明金屬奈米粒子上存在強的表面電容，並且大量的自旋極化電子可以儲存在已經還原的金屬奈米粒子中，這與空間電荷機制是一致的。除此之外，揭示的空間電荷機制可以推廣到其它的過渡金屬化合物中，為建立先進的儲能系統提供了關鍵的指導。
此研究的成員來自中國的青島大學、山東大學、中國科學院，還同時來自美國德克薩斯大學奧斯汀分校、麻省理工學院和加拿大滑鐵盧大學。相關研究也得到了如下支援：中國國家科學基金（批准號11504192、51804173、11434006和51673103），中國國家基礎研究計劃（2015CB921502），中國國家重點研發計劃（2017YFA0303604），國家科學基金的支援山東省科學基金（No。 ZR2018BB030），青島市科學技術計劃（No。 18-2-2-22-jch和No。 16-5-12-jch）以及中國科學院青年創新促進會（第2018008號）。
有關此研究的更多資訊，請檢視2020年8月17日的《自然材料》雜誌，論文名稱為《透過原位磁力分析揭示的過渡金屬氧化物鋰離子電池的額外儲存容量》。
原文連結：https：//www。nature。com/articles/s41563-020-0756-y
參考來源：青島大學 德克薩斯大學奧斯汀分校 《自然材料》雜誌等 智識諮詢編譯
