新材料将使锂离子电池的容量增加三倍

国立科学技术大学“ MISIS”(NUST MISIS)的科学家是一个国际研究团队的一部分，设法提高了容量并延长了锂离子电池的使用寿命。研究人员称，他们已经合成了一种新型的纳米材料，可以代替当今锂离子电池中使用的低效率石墨。研究结果发表在《合金与化合物杂志》上。

锂离子电池广泛用于从智能手机到电动汽车的家用电器。这种电池中的充放电循环是通过锂离子在两个电极之间的运动提供的-从带负电的阳极到带正电的阴极。

锂离子电池的应用范围在不断扩大，但同时，据科学家称，其容量仍受到主要阳极材料石墨的性能的限制。NUST MISIS的科学家设法获得了一种用于阳极的新材料，该材料可以显着提高容量并延长电池使用寿命。

“我们提取的用作负极材料的，组成为Cu 0.4 Zn 0.6 Fe 2 O 4的多孔纳米结构微球提供的容量是市场上现有电池的三倍。此外，它还可以增加电荷数量，与其他有希望的石墨替代品相比，它的放电周期是原来的5倍。由于特殊的纳米结构和所用元素的组合产生了协同效应，因此实现了这种改进。”功能纳米系统部高级专员Evgeny Kolesnikov -温度材料，NUST MISIS说。

NUST MISIS功能纳米系统和高温材料系的助理Evgeny Kolesnikov。图片来源：Sergey Gnuskov / NUST MISIS

由于使用了喷雾热解法，最终材料的合成是通过一个一步的过程进行的，而没有中间阶段。正如科学家解释的那样，具有特殊金属离子的水溶液在超声波的帮助下转化为雾气，然后水在高达1200°C的温度下蒸发，并分解出原始的金属盐。结果，提取了在锂离子系统中运行所需的具有孔隙率的微米或亚微米球形。

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