鉅大LARGE | 點擊量:2811次 | 2019年05月29日
納米氧化鎢將鋰電池容量提高6倍
據了解,新型的納米氧化鎢粉體能應用于正負極材料的制備,使得該電池容量高出同類電池6倍多,這意味著其有希望被廣泛用于可持續發展應用的領域。比如,更高效的電池、催化轉換器、燃料電池等。
納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸(0.1-100nm)或由它們作為基本單元構成的材料。其結構主要包括納米陣列體系、介孔組裝體系、薄膜嵌鑲體系。一般而言,納米材料具有較高的孔隙度和前所未有的表面體積比,當每增加一微米厚度,比表面積可增大二十幾倍。
許多工業過程是建立在表面發生化學反應的基礎上,表面積越大,物理化學吸附能力越強,發生的反應越多,速度越高。就鋰電池而言,納米氧化鎢材料可以將電極中的鋰轉化為鋰離子,進而實現電池具有大容量、快速充電等優點,因為它的大表面積(10-20m2/g)結合了高孔隙率,具有高儲能材料的負載,同時也加速電子與離子的轉化速率。
除了納米氧化鎢能提高電池容量外,還有硅基材料。加拿大阿爾伯塔大學將硅基作為負極代替傳統的石墨,充電容量翻了10倍。與石墨相比,硅對于鋰離子的吸納量更大,但也存在嚴重弊端——體積效應大,多次充放電后,硅容易碎裂,會釋放大量鋰離子,縮短電池壽命,因此制約其在電池領域的應用。
由此可見,鋰電材料應選用具有顯著表面效應和小體積膨脹系數的納米氧化鎢。