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科學(xué)家打造出將電池降解率大幅下降的銅錫薄膜

據(jù)外媒報(bào)道,日前,中佛羅里達(dá)大學(xué)在研究替代鋰電池設(shè)計(jì)的科學(xué)家們提出了一種改進(jìn)方案,他們稱這種方案可以極大地提高這些設(shè)備的性能。這項(xiàng)突破主要在于為電池的一個(gè)電極涂上了一層新的保護(hù)涂層,其能顯著減緩電池的退化并能使電池在更長的時(shí)間內(nèi)保持更大的電量。


在鋰離子電池中,正極(或負(fù)極)產(chǎn)生的電子會(huì)移動(dòng)到正極(或負(fù)極)來發(fā)電。通常情況下,陽極組件由石墨制成,但也有一些具有巨大潛力的替代品,像具有高容量和高導(dǎo)電性的金屬錫。

然而當(dāng)電池充電時(shí),它會(huì)導(dǎo)致錫的體積變化進(jìn)而導(dǎo)致它迅速惡化。中佛羅里達(dá)大學(xué)的Yang Yang教授一直在探索提高電池性能的方法--包括鋰離子電池中錫陽極的機(jī)械降解問題,現(xiàn)在他相信他可能已經(jīng)找到了解決方案。

作為其研究領(lǐng)域的一部分,Yang及其團(tuán)隊(duì)探索合金材料的不同變體。由于每一種都在組成、結(jié)構(gòu)和性能上都是獨(dú)特的,所以他們發(fā)明了一種可應(yīng)用在錫陽極上并在整個(gè)充電過程中保持穩(wěn)定、防止其以一種對(duì)電池致命的方式崩潰的薄膜--由錫和銅制成。

Yang指出,他們的研究工作已經(jīng)表明,這種薄膜的陽極降解率比通常使用的錫薄膜的少逾1000%。

研究人員表示,這種電池設(shè)計(jì)除了適合于智能手機(jī)等緊湊環(huán)境,同時(shí)也可以被用到更大的應(yīng)用如為電動(dòng)汽車或電動(dòng)卡車。如果這種電池設(shè)計(jì)能在這種情況下工作,那么它將能讓手機(jī)在每次充電后能使用更長時(shí)間,或讓電動(dòng)汽車在不用充電的情況開得更遠(yuǎn)。


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