新材料將使鋰離子電池的容量增加三倍
國立科學技術(shù)大學“ MISIS”(NUST MISIS)的科學家是一個國際研究團隊的一部分，設法提高了容量并延長了鋰離子電池的使用壽命。研究人員稱，他們已經(jīng)合成了一種新型的納米材料，可以代替當今鋰離子電池中使用的低效率石墨。研究結(jié)果發(fā)表在《合金與化合物雜志》上。
鋰離子電池廣泛用于從智能手機到電動汽車的家用電器。這種電池中的充放電循環(huán)是通過鋰離子在兩個電極之間的運動提供的-從帶負電的陽極到帶正電的陰極。
鋰離子電池的應用范圍在不斷擴大，但同時，據(jù)科學家稱，其容量仍受到主要陽極材料石墨的性能的限制。NUST MISIS的科學家設法獲得了一種用于陽極的新材料，該材料可以顯著提高容量并延長電池使用壽命。
“我們提取的用作負極材料的，組成為Cu 0.4 Zn 0.6 Fe 2 O 4的多孔納米結(jié)構(gòu)微球提供的容量是市場上現(xiàn)有電池的三倍。此外，它還可以增加電荷數(shù)量，與其他有希望的石墨替代品相比，它的放電周期是原來的5倍。由于特殊的納米結(jié)構(gòu)和所用元素的組合產(chǎn)生了協(xié)同效應，因此實現(xiàn)了這種改進。”功能納米系統(tǒng)部高級專員Evgeny Kolesnikov -溫度材料，NUST MISIS說。
NUST MISIS功能納米系統(tǒng)和高溫材料系的助理Evgeny Kolesnikov。圖片來源：Sergey Gnuskov / NUST MISIS
由于使用了噴霧熱解法，最終材料的合成是通過一個一步的過程進行的，而沒有中間階段。正如科學家解釋的那樣，具有特殊金屬離子的水溶液在超聲波的幫助下轉(zhuǎn)化為霧氣，然后水在高達1200°C的溫度下蒸發(fā)，并分解出原始的金屬鹽。結(jié)果，提取了在鋰離子系統(tǒng)中運行所需的具有孔隙率的微米或亞微米球形。
標簽： 鋰離子電池