中國粉體網(wǎng)訊 日本東北大學和東京大學的一個聯(lián)合研究小組首次用家用防蟲劑原料——大環(huán)狀有機分子萘,開發(fā)出一種全固體鋰離子電池的負電極材料,。用這種新材料(CNAP)制成的負極電容量比石墨電極高兩倍,,且經(jīng)過65次沖放電后仍能保持原來的大容量狀態(tài)。
可充電鋰離子電池已成為生活中不可缺少的儲能技術,,手機,、筆記本電腦,、電動汽車等都離不開鋰離子電池。目前,,在各種充電電池中,,鋰離子電池能夠提供的電容量最大。由于市場需求巨大,,各國研究者爭相開發(fā)鋰離子電池的基礎材料,,而負電極材料尤其受到重視。
石墨以其重量輕,、容量大的特點,,成為負電極材料的首選。最近,,以石墨烯和碳納米管為代表的納米碳新材料的出現(xiàn),使負電極碳素材料的電容量擴容了2倍至3倍,。但納米碳是各種結構體的混合物,,科學家目前還沒弄清其實現(xiàn)大容量化的原理,這成為制約納米碳負電極發(fā)展的障礙,。
聯(lián)合研究小組開發(fā)出的CNAP,,是通過在分子中央部分開納米級小孔,使大環(huán)狀有機分子成為鋰離子電池的大容量電極材料,。目前尚沒有使用大環(huán)狀有機分子作為鋰離子電池負極的先例,。研究小組還發(fā)現(xiàn),制作大容量鋰電池的秘密在于分子材料內(nèi)加工的細孔,,根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),,研究人員使原本用來作防蟲劑的萘經(jīng)化學處理后轉(zhuǎn)換為大容量電池材料。
該研究成果是日本“元素戰(zhàn)略”的一環(huán),,得到了很高評價,。研究小組今后將對各種碳材料的原子、分子進行精密設計,,以開發(fā)出更好的材料,。該研究成果刊載在國際學術雜志《小》(《Small》)上。