根據(jù)外媒最新消息，華盛頓州立大學(xué)日前研究出了一種鋰電池新型錫陽(yáng)極材料。據(jù)悉，這種材料應(yīng)用于鋰電池上，能夠?qū)?a href="http://m.fnkmyk.cn" style="color:#a98326">鋰離子電池電池容量擴(kuò)大3倍，實(shí)現(xiàn)有效縮短充電時(shí)間。
    隨著智能手機(jī)等多功能電子產(chǎn)品耗電的越來(lái)越大以及人們生活節(jié)奏的越來(lái)越快，人們對(duì)電池的續(xù)航能力以及充電時(shí)間都提出了新的要求。一直以來(lái)，各國(guó)都在不斷尋找能夠有效提升鋰電池容量并且縮短充電時(shí)間的材料。據(jù)了解，此次，華盛頓州立大學(xué)的研究人員主要是用錫取代石墨作為電池陽(yáng)極。此項(xiàng)研究負(fù)責(zé)人、該大學(xué)機(jī)械與材料工程教授格蘭特•諾頓（Grant Norton）介紹說(shuō)，使用錫可以使電池的蓄電能力提高近3倍，并大大縮短充電時(shí)間。
    據(jù)了解，目前應(yīng)用在鋰電池正極比較成熟的材料是石墨。石墨價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定，但是由于能夠吸附鋰離子的數(shù)量有限而導(dǎo)致鋰電池容量不夠。目前，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其他材料可以吸附更多鋰離子并提高電池蓄電量。但使用這些替代性材料需要克服多重困難：找到能夠最好地吸附這些鋰離子的最適納米結(jié)構(gòu)；排除可能降低電池性能的潛在故障；找到一種廉價(jià)的生產(chǎn)過(guò)程，將這些材料制造成電池。
    據(jù)悉，硅作為正極能吸附的鋰離子數(shù)量要比石墨多很多，但是，由于它在電池環(huán)境中非常不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致電池續(xù)航能力降低。但使用硅來(lái)大幅提升電池能量密度的可能性還是吸引了大量的研究與投資資金。
    而此次華盛頓州立大學(xué)選擇錫作為研究對(duì)象，是因?yàn)殄a吸附鋰離子的能力比石墨好。雖然吸附鋰離子能力比不上硅，但是錫卻成為可能提高電池性能的一條捷徑。目前，索尼在一些鋰離子電池中就采用了錫和其他材料的混合物作為正極。
    據(jù)了解，此次諾頓為了使新型材料能夠吸附更多的鋰離子，將錫培養(yǎng)成針狀結(jié)構(gòu)（長(zhǎng)度約50納米），并添加了紋理以增加表面積。諾頓指出，“這類(lèi)似于水被吸收進(jìn)入海綿的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。要吸附盡量多的水，你就需要盡量增大表面積。”
    此外，為了使材料的生產(chǎn)成本更低，諾頓采用了傳統(tǒng)的電鍍手段。當(dāng)前，石墨仍必須與一種黏結(jié)材料混合才能與銅集流體粘合。而將錫材料直接電鍍到導(dǎo)電的銅元件將有助于削減生產(chǎn)步驟與成本。目前，該新型材料還處于實(shí)驗(yàn)室階段，預(yù)計(jì)一年后能實(shí)現(xiàn)商用。有望用在車(chē)用動(dòng)力電池上，以提高電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航能力。