新式鋰電池資料有助進步鋰離子電池容量

日前，新加坡科技研討局部屬資料與工程研討院的劉兆林（音譯）與我國復旦大學的于艾水（音譯）等研討人員，通過研制一種新式鋰電池電極材料，增大了鋰離子電池的容量，或將協助電動汽車行駛得更遠。相關研討成果日前發表于《電化學通訊》。 據了解，鋰離子電池通過使鋰離子在電極兩頭來回絡繹實現充電與放電進程。

例如，在充電時，鋰離子從一般由鋰鈷氧化物制作的陽極資料上脫嵌，穿過隔膜和電解液，嵌入到陰極中。放電則以相反的進程進行。 在一般情況下，鋰離子電池的陰極由充滿著細小孔隙的石墨資料制作。之前有研討發現，比較石墨資料，氧化鐵資料可以讓電池具有更大的容量。但用氧化鐵資料作為陰極的電池的充電進程非常緩慢，一起，這種資料在經歷數次充放電循環之后，就會被鋰離子損壞，進而影響電池容量。 而在最新的研討中，劉兆林和于艾水估測，比較氧化鐵陰極，陰極由氧化鐵納米粒子制作的電池的充電進程或許將會快許多，由于這種納米資料的孔隙非常適宜鋰離子嵌入。

并且，這些孔隙還可以跟著鋰離子嵌入而作出相應的改動。 為了驗證這一主意，研討人員通過在水中加熱硝酸鐵，得到了大小為5納米的氧化鐵粒子，也就是α-Fe2O3。然后，他們將這些粒子與炭黑粉末相混合，運用聚偏二氟乙烯加以固定，將這一混合物覆蓋在銅箔上面，最終制成電池陰極。 試驗標明，在第一輪充放電進程中，運用新式陰極電池的轉化功率為傳統電池的75%~78%，可是，通過幾輪充放電，新式電池的功率達到了傳統電池的98%。 對此，研討人員標明，電池的功率之所以會逐步進步，是由于在前幾輪的充放電進程中，氧化鐵納米粒子被分解到適宜的尺度。

而98%這一數據則標明，新式電池已經非常接近現在商用鋰電池的水平。 爾后的試驗標明，大約在230次循環之后，新式電池的功率還維持在97%左右。并且令人歡喜的是，這種電池的容量達到了1009毫安時/克，簡直比傳統石墨陰極電池高出了三倍。一起，新式電池沒有遇到困擾其他氧化鐵陰極電池的退化問題。 現在，該團隊正在優化納米組成進程，并且著手進步氧化鐵納米電極在初始循環中的轉化功率。