據(jù)外媒報道,在反復(fù)充放電后,鋰電池材料周邊會形成一個非活躍層(inactive layer),影響電池的性能。為此,一直化學(xué)家組成的研究團隊研究出新方法,防止鋰電池陽極材料分解。
該團隊由喬治亞理工大學(xué)(Georgia Tech)的Elsa Reichmanis及紐約州立大學(xué)石溪分校(Stony Brook University)的Amy C. Marschilok牽頭,制作了單壁碳納米管(single-walled carbon nanotube,SWNT)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可利用PPBT(poly[3-(potassium-4-butanoate) thiophene])將SWNT固定在電池材料上。
PPBT的羧酸根基團(carboxylate groups)可與電池材料的極曲面(polar surface)相配合,噻吩骨干(thiophene backbone)可利用π-鍵合(π-bonding)與SWNT發(fā)生接觸,電子可在SWNT-PPBT網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)流動。電池材料周邊的納米管網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu),可供鋰離子在電池材料中移動,還能防止電池材料膨脹。
該系統(tǒng)可與兩類電池陽極材料搭配——磁性納米顆粒物(magnetite nanoparticles)及硅納米顆粒物(silicon nanoparticles)。
伊利諾伊大學(xué)香檳分校(University of Illinois, Urbana-Champaign)的聚合物及電子材料**Paul V. Braun指出,該項研究證明新方法可實現(xiàn)電池性能相當(dāng)大化,需要對該款電池電極進(jìn)行全盤的整體設(shè)計,考慮鋰離子及電子的傳導(dǎo)性、活動空間及特定的化學(xué)反應(yīng)等相關(guān)因素。
Reichmanis表示,該方法對電池技術(shù)研發(fā)起到了助推作用,在部件制造時需確保材料的均勻性及可靠性。
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