韓國科學家將錫納米顆粒嵌入硬碳基質，開發出新型復合陽極材料！

IT之家4月25日消息，當前，智能手機、筆記本電腦和電動汽車等現代設備普遍面臨電池性能瓶頸，其中充電速率和使用壽命是亟待提升的兩大關鍵指標。

浦項科技大學與韓國能源研究所的科學家通過將錫納米顆粒嵌入硬碳基質，開發出了一種新型復合陽極材料，為解決這一難題提供了新方案，能夠顯著提高鋰離子和鈉離子電池的充電速度與循環壽命。

該技術的突破之處在于采用硬碳包覆錫納米顆粒，來替代傳統石墨作為陽極材料。通過溶膠-凝膠法與熱化學還原工藝，來制備碳基錫納米復合材料，實現了錫納米顆粒在硬碳基質中的均勻分布。

與傳統石墨陽極相比，這種新型結構不僅提升了材料穩定性，還顯著降低了體積膨脹效應，在獲得更高能量密度的同時優化了電化學動力學性能。簡而言之，采用該技術的電池具備更快充電速度和更長使用壽命。

實驗數據顯示，當鋰離子電池使用這種硬碳-錫納米復合陽極時，在20分鐘快速充電條件下可實現超過1500次循環壽命，且能量密度可以達到傳統石墨陽極電池的1.5倍。在鈉離子電池的應用中，該材料同樣展現出優異的循環穩定性和更優的動力學特性。

相關研究成果已于3月5日發表于《ACSNano》期刊。IT之家附論文鏈接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c00528

相關新聞