IT之家4月25日消息，當(dāng)前，智能手機(jī)、筆記本電腦和電動(dòng)汽車等現(xiàn)代設(shè)備普遍面臨電池性能瓶頸，其中充電速率和使用壽命是亟待提升的兩大關(guān)鍵指標(biāo)。

浦項(xiàng)科技大學(xué)與韓國(guó)能源研究所的科學(xué)家通過(guò)將錫納米顆粒嵌入硬碳基質(zhì)，開發(fā)出了一種新型復(fù)合陽(yáng)極材料，為解決這一難題提供了新方案，能夠顯著提高鋰離子和鈉離子電池的充電速度與循環(huán)壽命。

該技術(shù)的突破之處在于采用硬碳包覆錫納米顆粒，來(lái)替代傳統(tǒng)石墨作為陽(yáng)極材料。通過(guò)溶膠-凝膠法與熱化學(xué)還原工藝，來(lái)制備碳基錫納米復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)了錫納米顆粒在硬碳基質(zhì)中的均勻分布。

與傳統(tǒng)石墨陽(yáng)極相比，這種新型結(jié)構(gòu)不僅提升了材料穩(wěn)定性，還顯著降低了體積膨脹效應(yīng)，在獲得更高能量密度的同時(shí)優(yōu)化了電化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能。簡(jiǎn)而言之，采用該技術(shù)的電池具備更快充電速度和更長(zhǎng)使用壽命。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)鋰離子電池使用這種硬碳-錫納米復(fù)合陽(yáng)極時(shí)，在20分鐘快速充電條件下可實(shí)現(xiàn)超過(guò)1500次循環(huán)壽命，且能量密度可以達(dá)到傳統(tǒng)石墨陽(yáng)極電池的1.5倍。在鈉離子電池的應(yīng)用中，該材料同樣展現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和更優(yōu)的動(dòng)力學(xué)特性。

相關(guān)研究成果已于3月5日發(fā)表于《ACSNano》期刊。IT之家附論文鏈接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c00528

相關(guān)新聞