單壁碳納米管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或?qū)⒀娱L(zhǎng)鋰離子電池使用壽命
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-02 12:42
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據(jù)外媒報(bào)道，在反復(fù)充放電后，鋰離子電池材料周邊會(huì)形成一個(gè)非活躍層（inactivelayer），影響電池的性能。為此，一直化學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)研究出新方法，防止鋰離子電池陽(yáng)極材料分解。
該團(tuán)隊(duì)由喬治亞理工大學(xué)（GeorgiaTech）的ElsaReichmanis及紐約州立大學(xué)石溪分校（StonyBrookUniversity）的AmyC.Marschilok牽頭，制作了單壁碳納米管（single-walledcarbonnanotube，SWNT）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可利用PPBT（poly[3-(potassium-4-butanoate)thiophene]）將SWNT固定在電池材料上。
PPBT的羧酸根基團(tuán)（carboxylategroups）可與電池材料的極曲面（polarsurface）相配合，噻吩骨干（thiophenebackbone）可利用π-鍵合（π-bonding）與SWNT發(fā)生接觸，電子可在SWNT-PPBT網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)流動(dòng)。電池材料周邊的納米管網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)，可供鋰離子在電池材料中移動(dòng)，還能防止電池材料膨脹。
該系統(tǒng)可與兩類(lèi)電池陽(yáng)極材料搭配——磁性納米顆粒物（magnetitenanoparticles）及硅納米顆粒物（siliconnanoparticles）。
伊利諾伊大學(xué)香檳分校（UniversityofIllinois,Urbana-Champaign）的聚合物及電子材料專(zhuān)家PaulV.Braun指出，該項(xiàng)研究證明新方法可實(shí)現(xiàn)電池性能最大化，要對(duì)該款電池電極進(jìn)行全盤(pán)的整體設(shè)計(jì)，考慮鋰離子及電子的傳導(dǎo)性、活動(dòng)空間及特定的化學(xué)反應(yīng)等相關(guān)因素。
Reichmanis表示，該方法對(duì)電池技術(shù)研發(fā)起到了助推作用，在部件制造時(shí)需確保材料的均勻性及可靠性。
