重大突破!科学家研发铜锡薄膜 可大幅提升锂电池性能

SMM网讯:据报道,美国中佛罗里达大学(University of Central Florida)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使设备的性能得到极大提高。

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——铜锡薄膜,这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。

据了解,在锂离子电池充电过程中,正极产生的锂离子会移动到负极,若是放电,该过程则反之。通常情况下,负极组件是由石墨制成的,但也有一些具有巨大潜力的替代品,包括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,导致它迅速“退化”。中佛罗里达大学的杨阳教授(Yang Yang)一直在探索提高电池性能的方法,包括解决锂离子电池中锡阳极的机械降解问题,如今他认为他可能已经找到了解决方案。

作为其研究领域的一部分,Yang和他的团队探索了合金材料的不同变体,每一种都“在组成、结构和性能上是独特的”。这使得他们发明了一种由锡和铜制成的薄膜,可以应用在锡阳极上。这将在整个充电过程中保持电极的稳定。

“我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减少逾1000%。”Yang说。

研究人员还表示,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中去,如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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