導(dǎo)讀:國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)將銅、鐵和氧化鐵制成的多孔納米結(jié)構(gòu)微球作為鋰離子電池的負(fù)極材料。據(jù)稱,這種新技術(shù)的容量是基于石墨陽(yáng)極的電池的三倍。
該新型材料由銅、鐵和氧化鐵制成的多孔納米結(jié)構(gòu)微球組成,配方為Cu0.4Zn0.6Fe2O4。
該微球是通過(guò)一步噴霧熱解法合成的,該方法是一種在沒(méi)有氧氣的情況下對(duì)有機(jī)材料進(jìn)行溫度分解的技術(shù)。這種工藝以提供優(yōu)良的速率能力和高循環(huán)穩(wěn)定性而著稱,在化學(xué)工業(yè)中用于從石油、煤甚至木材中生產(chǎn)乙烯、碳和化學(xué)品,以及從煤中生產(chǎn)焦炭。
通過(guò)超聲技術(shù)將含有特殊金屬離子的水溶液轉(zhuǎn)化為霧狀物,在1200攝氏度的高溫下蒸發(fā)水分,使原來(lái)的金屬鹽分解。這一過(guò)程使得形成的微米或亞微米球體具有鋰離子儲(chǔ)能所需的孔隙度水平。
據(jù)稱與其他有前途的石墨替代品相比,這種新型負(fù)極材料的容量是目前市售電池的3倍,充放電循環(huán)次數(shù)增加5倍。研究人員Evgeny Kolesnikov說(shuō):“這種改進(jìn)是由于特殊的納米結(jié)構(gòu)和所用元素的組成相結(jié)合的協(xié)同效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的?!?/p>
研究小組解釋說(shuō):“不同陽(yáng)離子之間的協(xié)同效應(yīng),以及納米尺寸加上電極材料的中空內(nèi)部和表面多孔性,不僅有利于鋰離子和電子的運(yùn)輸動(dòng)力學(xué),而且還能適應(yīng)大體積的擴(kuò)張?!睕](méi)有提供關(guān)于這種新型材料的成本和制造工藝的信息。
該新材料發(fā)表在《合金與化合物》雜志上的研究報(bào)告《Hollow-structured Cu0.4Zn0.6Fe2O4 as a novel negative electrode material for performance lithium-ion batteries》中。研究團(tuán)隊(duì)成員分別來(lái)自俄羅斯國(guó)立科技大學(xué)、韓國(guó)首爾國(guó)立科技大學(xué)、印度SRM科技研究所和挪威科技大學(xué)(NTNU)。
責(zé)任編輯:haq
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