如今，電動汽車越來越受歡迎。相對于燃油汽車，電動汽車節(jié)省能源，操控性更好，然而電動汽車也有一個硬傷，就是充電和續(xù)航問題。日前，哈工大化工與化學(xué)學(xué)院陳剛教授帶領(lǐng)的能量轉(zhuǎn)換材料團(tuán)隊在鋰離子電池負(fù)極材料研究方面取得重要進(jìn)展，有望實現(xiàn)電動汽車快速存儲和輸出電能。該研究成果發(fā)表于材料科學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《先進(jìn)材料》，并被選為當(dāng)期封面文章。

近年來，鋰離子電池已經(jīng)逐漸成為便攜式電子設(shè)備的主流電源，并被認(rèn)為是可以應(yīng)用于電動汽車、混合電動汽車驅(qū)動裝置中最有前景的電源。此外，鋰離子電池可以儲存與轉(zhuǎn)換太陽能、風(fēng)能等綠色能源，以緩解上述綠色能源的間斷性與不穩(wěn)定性，實現(xiàn)能量的供需平衡。

目前，諸多領(lǐng)域?qū)τ阡囯x子電池的需求量日益增大，傳統(tǒng)電極材料的容量以及快速充放電能力已經(jīng)達(dá)到瓶頸。研發(fā)高倍率充放電能力的電極材料以滿足有效且快速的能量存儲與輸出迫在眉睫。

陳剛團(tuán)隊率先提出將“二維納米流體”結(jié)構(gòu)來提高材料的充放電速度。團(tuán)隊制備了納米片，組裝成能夠自支撐的層層堆疊結(jié)構(gòu)。通過電化學(xué)測試發(fā)現(xiàn)，納米片的離子電導(dǎo)率比塊體材料增大幾個數(shù)量級，電池的充放電性能得到大幅度地提高。該研究為有效提高電極材料充放電性能指明新方向，同時為構(gòu)建高功率、高穩(wěn)定性的鋰離子電池提供了新的探索思路。

研究工作得到了國家自然科學(xué)基金及德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校余桂華教授的合作支持。