從智能手機到電動汽車,鋰離子電池是家用電器使用的主要電池類型。這種電池的充放電循環是依靠鋰離子在兩個電極——負極和正極——之間的移動而提供的。
鋰離子電池的應用範圍不斷擴大,然而,科學家指出,其容量仍受到主要陽極材料——石墨性能的限制。NUST MISIS的科學家成功獲得了一種新的陽極材料,這種材料可以顯著增加電池容量並延長其使用壽命。
國立研究型工藝技術大學MISIS功能納米系統與高溫材料系助理講師葉夫根尼·科列斯尼科夫說:“我們獲所得的化合物Cu0.4Zn0.6Fe2O4多孔納米微球作為陽極材料,其容量是市場上現有電池的三倍,同時,與其它有前途的替代品相比,其充放電循環次數增加了四倍。這種改進依靠的是特殊的納米結構和所用元素之間的協同效應。”
由於使用噴霧熱解法,最終材料的合成可以一步完成,沒有中間步驟。為此,科學家解釋說,借助於超聲波將含有所需金屬離子的水溶液轉化為霧,然後在高達1200°C的溫度下蒸發溶劑和分解原始金屬鹽。結果獲得具有在鋰離子系統中工作所需孔隙率的微米或亞微米球。
韓國首爾國立科技大學,挪威科技大學和印度SRM科技大學的科學家對NUST MISIS專家合成的材料進行了電化學檢驗。
今後,研究團隊將繼續尋找新的、更高效的電池電極化合物。