中國粉體網(wǎng)訊  眾所周知,，鋰離子電池的充放電循環(huán)會導(dǎo)致負(fù)極體積的變化,，其中的納米顆粒會開裂并聚集在電極-電解質(zhì)界面上。這將導(dǎo)致電池短路,，并降低容量和循環(huán)壽命,。

為了解決這個問題，韓國光州科學(xué)技術(shù)院（GIST）的研究人員近期開發(fā)了一種創(chuàng)新方法,，可以調(diào)整傳統(tǒng)負(fù)極,、提高電池的循環(huán)性能，而無需考慮改變材料或制造方法,。

簡單來說,，GIST的研究人員將納米顆粒封裝在彈性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，以增強(qiáng)負(fù)極并使其更有彈性,，從而應(yīng)對體積變化,。

這項研究成果已于近期發(fā)表在了《材料化學(xué)雜志A》上。具體而言,，研究人員使用了一種含有硅納米顆粒的傳統(tǒng)負(fù)極,，并將它們用聚合物（聚偏二氟乙烯）粘合劑粘合在一起。然后,，為了適應(yīng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),，他們通過退火工藝給負(fù)極加熱，從而去除粘合劑。

緊接著,，他們用還原氧化石墨烯（rGO）溶液填充納米顆粒之間的空隙,，還原氧化石墨烯溶液干燥后形成一個網(wǎng)，將硅納米顆粒固定在一起,，可防止其開裂,。此外，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為電子提供了導(dǎo)電途徑,，使納米顆�,？梢耘c鋰結(jié)合。

此外,，研究人員還利用了“旋涂技術(shù)”,，將rGO涂在負(fù)極表面。該rGO涂層可以用作沉積保護(hù)層的種子層,，而該保護(hù)層由添加了鎂和鎵金屬氧化物的氧化鋅組成（MGZO）,。該MGZO層為負(fù)極提供了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

經(jīng)過測試,，即使經(jīng)過多次充放電循環(huán),，這種改良的負(fù)極仍能保留大部分電荷。研究人員表示,，在經(jīng)過500次循環(huán)后,，該結(jié)構(gòu)可以保留1566mAh/g的高存儲容量，并表現(xiàn)出91%的庫侖效率（這與電池壽命有關(guān)）,。

“這為電動汽車的發(fā)展鋪平道路,，使用戶單次充電就能行駛很長距離�,！彼麄冋f,。

研究人員還表示，除了硅負(fù)極,，這種方法也可用于其他負(fù)極材料,，如錫（Sn）,、銻（Sb）,、鋁（Al）和鎂（Mg）。不僅如此,，這一工藝還不用考慮負(fù)極原本的制造方式,，具有廣泛的適用性。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/文正）

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