普渡大學(xué)制納米鏈電極，可縮短充電時間

據(jù)外媒報道，手機、電腦或電動汽車中電池壽命的長短取決于電池負(fù)極材料中可以存儲多少鋰離子。如果電池中的鋰離子被耗盡，就無法產(chǎn)生電流來驅(qū)動設(shè)備，因而設(shè)備就無法使用。

  但是，現(xiàn)在具備較高鋰離子存儲能力的材料要么太重，要么形狀不合適，都無法代替目前電池中使用的電極材料——石墨。
現(xiàn)在，普渡大學(xué)（Purdue University）的科學(xué)家和工程師們推出一種方法，能夠?qū)㈦姌O材料重新組合，設(shè)計新電極，從而延長電池壽命，使電池更穩(wěn)定，并且縮短充電時間。
該項研究創(chuàng)造了一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，稱為“納米鏈”（nanochain），由銻構(gòu)成。據(jù)報道，銻是一種能夠增強鋰離子電池充電能力的金屬。研究人員將此類納米鏈電極與石墨電極進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)當(dāng)配備納米鏈電極、硬幣大小的電池只充30分鐘電時，在100次充放電循環(huán)后，其鋰離子容量是配備石墨電極電池的兩倍。
有些商用電池已經(jīng)開始使用類似于金屬銻負(fù)極的碳-金屬復(fù)合材料作為電極，但是由于此種材料會吸收鋰離子，因而與石墨電極相比，會膨脹到三倍大，導(dǎo)致此類電池在充電時成為一種安全隱患。
普渡大學(xué)的科學(xué)家通過使用化合物——還原劑和成核劑，將小的銻顆粒連接成納米鏈形狀，以容納膨脹空間。研究小組采用的特殊還原劑——氨硼烷，在納米鏈內(nèi)部創(chuàng)造空隙，從而允許一定的膨脹并防止電極失效。
研究小組將氨硼烷應(yīng)用于幾種不同的銻化合物中，發(fā)現(xiàn)只有氨化銻產(chǎn)生了納米鏈結(jié)構(gòu)，而且該納米鏈結(jié)構(gòu)讓電池的鋰離子容量在至少100次的充放電循環(huán)后仍保持穩(wěn)定。
研究人員表示，此種電池設(shè)計還可以用于尺寸更大的電池，該團隊計劃下一步將在軟包電池中進(jìn)行測試?；蛟S未來，可以研發(fā)出適用于電動汽車的電池。
 
（來源：蓋世汽車）