國際研究團(tuán)隊(duì)將銅、鐵和氧化鐵制成的多孔納米結(jié)構(gòu)微球作為鋰離子電池的負(fù)極材料。據(jù)稱，這種新技術(shù)的容量是基于石墨陽極的電池的三倍。

該新型材料由銅、鐵和氧化鐵制成的多孔納米結(jié)構(gòu)微球組成，配方為Cu0.4Zn0.6Fe2O4。

該微球是通過一步噴霧熱解法合成的，該方法是一種在沒有氧氣的情況下對(duì)有機(jī)材料進(jìn)行溫度分解的技術(shù)。這種工藝以提供優(yōu)良的速率能力和高循環(huán)穩(wěn)定性而著稱，在化學(xué)工業(yè)中用于從石油、煤甚至木材中生產(chǎn)乙烯、碳和化學(xué)品，以及從煤中生產(chǎn)焦炭。

通過超聲技術(shù)將含有特殊金屬離子的水溶液轉(zhuǎn)化為霧狀物，在1200攝氏度的高溫下蒸發(fā)水分，使原來的金屬鹽分解。這一過程使得形成的微米或亞微米球體具有鋰離子儲(chǔ)能所需的孔隙度水平。

據(jù)稱與其他有前途的石墨替代品相比，這種新型負(fù)極材料的容量是目前市售電池的3倍，充放電循環(huán)次數(shù)增加5倍。研究人員EvgenyKolesnikov說：“這種改進(jìn)是由于特殊的納米結(jié)構(gòu)和所用元素的組成相結(jié)合的協(xié)同效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的。”

研究小組解釋說：“不同陽離子之間的協(xié)同效應(yīng)，以及納米尺寸加上電極材料的中空內(nèi)部和表面多孔性，不僅有利于鋰離子和電子的運(yùn)輸動(dòng)力學(xué)，而且還能適應(yīng)大體積的擴(kuò)張。沒有提供關(guān)于這種新型材料的成本和制造工藝的信息。”

該新材料發(fā)表在《合金與化合物》雜志上的研究報(bào)告《Hollow-structuredCu0.4Zn0.6Fe2O4asanovelnegativeelectrodematerialforperformancelithium-ionbatteries》中。研究團(tuán)隊(duì)成員分別來自俄羅斯國立科技大學(xué)、韓國首爾國立科技大學(xué)、印度SRM科技研究所和挪威科技大學(xué)（NTNU）。