據(jù)外媒報(bào)道，手機(jī)、電腦或電動(dòng)汽車中電池壽命的長短取決于電池負(fù)極材料中可以存儲(chǔ)多少鋰離子。如果電池中的鋰離子被耗盡，就無法產(chǎn)生電流來驅(qū)動(dòng)設(shè)備，因而設(shè)備就無法使用。

但是，現(xiàn)在具備較高鋰離子存儲(chǔ)能力的材料要么太重，要么形狀不合適，都無法代替目前電池中使用的電極材料 – 石墨。

現(xiàn)在，普渡大學(xué)（Purdue University）的科學(xué)家和工程師們推出一種方法，能夠?qū)㈦姌O材料重新組合，設(shè)計(jì)新電極，從而延長電池壽命，使電池更穩(wěn)定，并且縮短充電時(shí)間。

該項(xiàng)研究創(chuàng)造了一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，稱為“納米鏈”（nanochain），由銻構(gòu)成。據(jù)報(bào)道，銻是一種能夠增強(qiáng)鋰離子電池充電能力的金屬。研究人員將此類納米鏈電極與石墨電極進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)當(dāng)配備納米鏈電極、硬幣大小的電池只充30分鐘電時(shí)，在100次充放電循環(huán)后，其鋰離子容量是配備石墨電極電池的兩倍。

有些商用電池已經(jīng)開始使用類似于金屬銻負(fù)極的碳-金屬復(fù)合材料作為電極，但是由于此種材料會(huì)吸收鋰離子，因而與石墨電極相比，會(huì)膨脹到三倍大，導(dǎo)致此類電池在充電時(shí)成為一種安全隱患。

普渡大學(xué)的科學(xué)家通過使用化合物 – 還原劑和成核劑，將小的銻顆粒連接成納米鏈形狀，以容納膨脹空間。研究小組采用的特殊還原劑 – 氨硼烷，在納米鏈內(nèi)部創(chuàng)造空隙，從而允許一定的膨脹并防止電極失效。

研究小組將氨硼烷應(yīng)用于幾種不同的銻化合物中，發(fā)現(xiàn)只有氨化銻產(chǎn)生了納米鏈結(jié)構(gòu)，而且該納米鏈結(jié)構(gòu)讓電池的鋰離子容量在至少100次的充放電循環(huán)后仍保持穩(wěn)定。

研究人員表示，此種電池設(shè)計(jì)還可以用于尺寸更大的電池，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃下一步將在軟包電池中進(jìn)行測試。或許未來，可以研發(fā)出適用于電動(dòng)汽車的電池。

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