科学家打造出将电池降解率大幅下降的铜锡薄膜

摘要:

据外媒报道,日前,中佛罗里达大学在研究替代锂电池设计的科学家们提出了一种改进方案,他们称这种方案可以极大地提高这些设备的性能。这项突破主要在于为电池的一个电极涂上了一层新的保护涂层,其能显著减缓电池的退化并能使电池在更长的时间内保持更大的电量。

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在锂离子电池中,正极(或负极)产生的电子会移动到正极(或负极)来发电。通常情况下,阳极组件由石墨制成,但也有一些具有巨大潜力的替代品,像具有高容量和高导电性的金属锡。

然而当电池充电时,它会导致锡的体积变化进而导致它迅速恶化。中佛罗里达大学的Yang Yang教授一直在探索提高电池性能的方法--包括锂离子电池中锡阳极的机械降解问题,现在他相信他可能已经找到了解决方案。

作为其研究领域的一部分,Yang及其团队探索合金材料的不同变体。由于每一种都在组成、结构和性能上都是独特的,所以他们发明了一种可应用在锡阳极上并在整个充电过程中保持稳定、防止其以一种对电池致命的方式崩溃的薄膜--由锡和铜制成。

Yang指出,他们的研究工作已经表明,这种薄膜的阳极降解率比通常使用的锡薄膜的少逾1000%。

研究人员表示,这种电池设计除了适合于智能手机等紧凑环境,同时也可以被用到更大的应用如为电动汽车或电动卡车。如果这种电池设计能在这种情况下工作,那么它将能让手机在每次充电后能使用更长时间,或让电动汽车在不用充电的情况开得更远。

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