電池作為能源存儲(chǔ)解決方案，每天都在廣泛的應(yīng)用中使用?？紤]到電動(dòng)汽車市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，尋求先進(jìn)的電池解決方案一直受人關(guān)注。鋰離子電池(Li-Ion)通常用于小型電子設(shè)備和電動(dòng)汽車，此類電池的最大優(yōu)點(diǎn)是能量密度高(體積小、能量高)，而且是許多應(yīng)用的重要部分?，F(xiàn)在，研究人員主要專注于提高其電池容量，改進(jìn)電池設(shè)計(jì)，以增加電池充電次數(shù)。
據(jù)外媒報(bào)道，德國(guó)海德堡大學(xué)(Heidelberg University)和波蘭西波莫瑞工業(yè)大學(xué)(West Pomeranian University of Technology)的研究人員近日得出結(jié)論，金屬氧化物納米晶體(氧化錫SnO2和氧化錳MnO2)可顯著提高電池容量。使用此類材料時(shí)，電池能夠比常用的石墨陽(yáng)極電池多存儲(chǔ)3倍的能量。金屬陽(yáng)極是相對(duì)容易制造的無(wú)機(jī)化合物，但是在電池充電/放電的過(guò)程中，其具有磨損快和體積變化大的缺點(diǎn)。研究人員通過(guò)把金屬氧化物納米晶體包圍3D石墨烯結(jié)構(gòu)來(lái)解決該問(wèn)題。石墨烯可為氧化錫陽(yáng)極提供更好堅(jiān)固性、連接性和多孔性，氧化錫陽(yáng)極內(nèi)部具有更好的電子和離子遷移率。
研究人員提出一種改進(jìn)鋰離子電池陽(yáng)極材料的新技術(shù)。該研究表明，金屬氧化物納米晶體(氧化錫SnO2和氧化錳MnO2)與空心碳球(HCS)結(jié)合，可顯著提高電池的電化學(xué)性能。研究結(jié)果非常好，在45次循環(huán)充放電后，電池容量達(dá)370mAh / g(HCS / SnO2)和266mAh / g(HCS / MnO2)。而在沒(méi)有金屬氧化物納米晶體陽(yáng)極的情況下，電池容量?jī)H為188mAh / g。在100次充放電循環(huán)后，結(jié)果仍表明該電池具優(yōu)異的長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性。
通常來(lái)說(shuō)，一種材料可能對(duì)鋰離子電池來(lái)說(shuō)，是很好的解決方案，但是其未必也適用于其他類型的電池。但是在陽(yáng)極中應(yīng)用金屬氧化物材料也可為鈉離子電池(Sodium Ions batteries)提供良好性能，鈉離子電池價(jià)格更便宜，可能是鋰離子的替代品。
金屬氧化物是成本效益很好的材料，考慮到其可與大規(guī)模生產(chǎn)的空心碳球結(jié)合使用，該陽(yáng)極材料解決方案具有很大的商業(yè)應(yīng)用潛力。
來(lái)源：蓋世汽車 作者：余秋云
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