中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:用可控制方式培育錫晶須,不僅不會(huì)導(dǎo)致短路,而且可以容納大量的鋰離子,提高電池存儲(chǔ)容量。
錫陽極創(chuàng)始人格蘭特•諾頓(Grant Norton)教授和學(xué)生,大衛(wèi)•麥凱(David Mackay)。來源:華盛頓州立大學(xué)
60多年來,電氣工程師一直在努力減少錫晶須問題。因?yàn)樯L在鍍錫電子產(chǎn)品上,這種針狀結(jié)構(gòu)可以達(dá)到十毫米長,而且可能導(dǎo)致短路。美國華盛頓州立大學(xué)(Washington State University)的格蘭特•諾頓教授不是試圖消除它們,而是尋找一些方式來培育它們,但要采用一種可控制的方式。他的研究創(chuàng)造了錫電池負(fù)極,他聲稱,這種電極可以使鋰離子電池的容量提高三倍。
通常情況下,鋰離子電池的陽極是由石墨制成。當(dāng)電池正在充電時(shí),鋰離子從陰極移動(dòng)到陽極,陽極可容納的離子量越大,電池可以存儲(chǔ)的能量就越多。一旦電池被使用,這些離子就和創(chuàng)造一種電子電路,因?yàn)樗鼈儠?huì)返回陰極,在這個(gè)過程中就會(huì)放電的。
這種晶須用于陽極,來源:華盛頓大學(xué)
諾頓和博士后研究員烏托拉•撒哈姆(Uttara Sahaym)最初只是想減少錫晶須,當(dāng)時(shí)他們意識(shí)到,這些錫晶須實(shí)際上可能是有用的。這些納米針(或稱“晶須”)隨后會(huì)用于錫陽極,需要在銅箔上直接培育,使用的是標(biāo)準(zhǔn)的電鍍工藝。據(jù)報(bào)道指出,這種錫陽極相當(dāng)便宜就可生產(chǎn),勝過傳統(tǒng)石墨陽極。
“錫晶須”用于陽極
然而,更重要的是,實(shí)驗(yàn)室測試還表明,錫陽極提供了近三倍的能量儲(chǔ)存容量,這是對(duì)比石墨電極而言,這是因?yàn)榫ы氊S富的表面積,這就可以容納大量的鋰離子。此外,電池采用 錫陽極,充電更迅速,循環(huán)次數(shù)比現(xiàn)有的鋰離子電池高很多倍。
諾頓和他的同事們現(xiàn)在正在制備和測試這種電池,就使用他們的新陽極。他們的技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)專利,希望在一年內(nèi)商業(yè)化。電池采用這種錫陽極,與傳統(tǒng)電池相比,應(yīng)該沒有形狀或尺寸上的變化,因此兼容一些設(shè)備,應(yīng)該不是問題。