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電池主要由三個(gè)部件組成：正極、負(fù)極和電解質(zhì)

。當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子從正電極中流出并通過(guò)晶體結(jié)構(gòu)和電解質(zhì)到達(dá)負(fù)極，在那里它們被存儲(chǔ)。此過(guò)程發(fā)生得越快，電池充電的速度就越快。

在尋找新電極材料時(shí)

，研究人員通常嘗試使顆粒變得更小，但制造含有納米粒子的實(shí)用電池很困難：電解液會(huì)產(chǎn)生更多不必要的化學(xué)反應(yīng)，因此電池的使用壽命不長(zhǎng)，而且制造成本也很高。最新研究中使用的鈮鎢氧化物具有堅(jiān)硬而開(kāi)的放結(jié)構(gòu)，其不捕獲插入的鋰，并且粒子的大小比許多其他電極材料更大。

研究第一作者、劍橋大學(xué)化學(xué)系博士后研究員肯特·格里菲斯解釋說(shuō)：“許多電池材料都基于相同的兩個(gè)或三個(gè)晶體結(jié)構(gòu)

，但這些鈮鎢氧化物根本不同。氧化物通過(guò)氧氣‘支柱’保持打開(kāi)，使鋰離子能以三維方式穿過(guò)它們，這意味著更多鋰離子可穿過(guò)它們，且速度更快。測(cè)量結(jié)果也顯示，鋰離子通過(guò)氧化物的速度，以比在典型電極材料高幾個(gè)數(shù)量級(jí)�！�

除了高鋰遷移率外，鈮鎢氧化物也易于制造

。格里菲斯說(shuō)：“許多納米粒子結(jié)構(gòu)需要多個(gè)步驟來(lái)合成，但這些氧化物很容易制造，不需要額外的化學(xué)品或溶劑�！�

目前鋰離子電池中的大多數(shù)負(fù)極都由石墨制成

，石墨具有高能量密度，但當(dāng)以高倍率充電時(shí)，往往會(huì)形成被稱(chēng)為“枝晶”的細(xì)長(zhǎng)鋰金屬纖維