近日，科学日报（sciencedaily）发表了一项来自伯明翰大学的研究表明，常规球磨可以在短短几分钟内对电池材料产生高压影响，为合成电池材料的过程提供了一个重要的额外变量。上述成果发表在RSC能源环境科学（RSC Energy Environmental Science）期刊上。

论文地址：DOI：10.1039/d3ee00249g

球磨加工工艺很简单，将化合物粉末与磨介球一起进行研磨，粒径变小的同时也产生高容量的电极材料。过去人们普遍认为材料合成与研磨产生的的局部加热有关，但本次研究则发现研磨球与电池材料碰撞的动态冲击会产生压力效应，这在引起变化方面发挥着重要作用。

该研究是法拉第研究所资助的CATMAT项目的一部分，由伯明翰大学的研究团队负责进行。伯明翰大学材料化学教授兼伯明翰储能中心联席主任Peter Slater表示：“这一发现几乎是一次意外。我们将球磨钼酸锂作为模型系统来探索电池中的氧氧化还原，并注意到高压尖晶石多晶型物发生了相变，这是一种以前仅在高压条件下制成的特定晶体结构。“仅靠局部加热无法解释这种转变。为了测试这一理论，我们随后球磨了其他三种电池材料，这些研磨实验的结果强化了我们的结论，即局部加热不可能是这些变化的唯一原因。”研究人员还发现，加热会导致一些化合物恢复到研磨前的状态，这表明在最初的合成中还有一个额外的变量在起作用：压力是关键。

Li₂MoO₄–原始（a）和球磨（b）的SEM图像

例如，Li₂MoO₄高压尖晶石多晶型物的生产以前只能在高温高压室中、压力超过地球大气压力10000倍以上的情况下实现。然而，新的研究表明，只需几分钟的球磨就能达到同样的效果。

“这一发现为电池制造商开发更便宜、更节能的工艺提供了机会，也为探索新材料的途径提供了机会。例如，当我们球磨无序岩盐相时，我们发现了类似的结果这可能是生产性能更好的电池的关键。“对于球磨对电池材料影响的深入了解，对于该领域的研究人员来说非常令人兴奋，而且对于电池开发的未来也是如此，因为我们能够证明，通过五分钟的球磨，我们可以实现以下转变：通常需要能源密集型和专业设备。”共同作者Elizabeth Driscoll表示。

“为了限制污染并实现净零排放，我们正朝着日益电动化的未来迈进，至关重要的是，我们必须继续扩大对电池技术的了解和理解，以便我们能够创造出最高效的电池。我们的发现为我们打开了大门进入一个充满新可能性和新发现的世界，并希望为我们所有人的绿色未来发挥作用。”

编译整理 YUXI