中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：鋰離子電池是各種設(shè)備供電的首選，現(xiàn)在的智能手機(jī)、電腦等設(shè)備使用的都是鋰電池。伴隨著設(shè)備制造廠對(duì)電池容量的極高需求，德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員研制出了一種新型的鋰電池陽極材料，這種材料可以幫助縮小鋰電池的體積，還可以將電池容量的大小提升兩倍，且降低電池的成本。
影響電池容量的因素有很多，包括放電率、溫度、終止電壓、極板等因素，其中極板對(duì)電池容量的影響最大，因?yàn)闃O板的幾何尺寸、厚度、高度和面積都會(huì)對(duì)其造成影響。而且，目前大規(guī)模生產(chǎn)的鋰離子電池都是采用石墨或銅作為其陽極，且鋰電池電流收集部分和陽極是同一部分，所以陽極材料的選擇對(duì)電池容量大小的選擇尤為重要。
此外，制造陽極也是一個(gè)費(fèi)力的多步驟過程，其中石墨要研制成粉末，然后涂覆到銅箔上。對(duì)此，德克薩斯大學(xué)材料科學(xué)家Karl Kreder評(píng)論道：“無論是制造工藝，還是電池本身的傳輸效率，這樣做都降低了效率。”
針對(duì)現(xiàn)有鋰電池的問題，研究團(tuán)隊(duì)研制出的這種稱為交叉共晶合金（IdEA）的新型陽極材料，只要兩個(gè)簡(jiǎn)單的步驟就可以大規(guī)模生產(chǎn)鋰離子電池，節(jié)省時(shí)間且節(jié)約材料。
據(jù)了解，外觀上，研究人員基于這種新型材料制造出的箔材料，是現(xiàn)今所有鋰離子電池中石墨或銅重量的一半、厚度的四分之一。對(duì)此，德克薩斯材料研究所教授Arumugam Manthiram說道：“能夠開發(fā)出一種低成本電極納米材料制造工藝是令人興奮的一件事?！?
近幾年，改進(jìn)鋰離子電池電極的主要集中在納米材料，而此次研究團(tuán)隊(duì)選擇共晶合金，Kreder解釋道：“由于熱力學(xué)，共晶微結(jié)構(gòu)自然形成。所以我們可以通過碾壓它來阻止結(jié)構(gòu)的形成，這是非常便宜的一步，將微觀結(jié)構(gòu)瞬間就轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米結(jié)構(gòu)來。”
應(yīng)用中，在相同電池容量的要求下，該團(tuán)隊(duì)的材料可以明顯減少鋰電池的大小，它推進(jìn)了手機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域鋰電池性能的進(jìn)一步發(fā)展。
責(zé)編：杉杉
