一种新型纳米材料可能引发一场全电动革命

根据发表在《合金与化合物杂志》上的一项新的研究，关于全电动汽车最令人担忧的问题之一–电池容量–将很快变得没有意义，这要归功于一种新型纳米材料，它能够使锂离子电池的容量增加三倍并延长其使用寿命。

研究人员合成了一种新型纳米材料，能够取代低效率的石墨–目前锂离子电池中使用的是石墨。从智能手机到电动汽车，常见的家用电器中都有锂离子电池的身影。锂离子电池通过锂离子从带负电的阳极向带正电的阴极移动来进行充电和放电。

虽然锂离子电池的全球应用范围在不断扩大，但由于作为主要负极材料石墨的特性，科学家们担心这项技术的局限性。为了克服石墨的固有局限性，国立科技大学莫斯科钢及合金学院 “MISIS”(NUST MISIS)的科学家们采购了一种新型负极材料，能够大幅提高全电动电池的容量并延长其使用寿命。

NUST MISIS的功能纳米系统和高温材料部门的研究助力说：”我们提取的成分为Cu0.4Zn0.6Fe2O4的多孔纳米结构微球，用作阳极材料，比市场上现有的电池容量高三倍。它可以将充放电循环次数增加5倍。这种改进是由于特殊的纳米结构和所用元素组合的协同效应而实现的。

由于采用了喷雾-热解法，最终的材料是通过一步到位的过程合成的–没有中间阶段。据科学家们介绍，利用超声波将含有特殊金属离子的水溶液转化为雾气，随后在温度达到2192°F（1200°C）的情况下，随着原始金属盐的分解，水被蒸发。

输出的是微米或亚微米球体，具有在锂离子系统中发挥作用所需的特定孔隙率–这是从溶液中提取的。

国科大MISIS合成的新型纳米材料的进一步电化学研究由首尔国立科技大学、SRM科技研究所（在印度）和挪威科技大学的科学家执行。

我们正在进入一场全电动革命–在通用汽车、奥迪和许多其他品牌努力在未来10到30年内摆脱化石燃料汽车的过程中，特斯拉这样的重磅新贵将引领潮流。但是，虽然智能手机和其他常见电子产品将淘汰旧电池，但科学家们需要找到像这种新型纳米材料这样的关键进展，以缓解电动汽车怀疑论者对下一代个人汽车的担忧。获取更多前沿科技 研究访问：https://byteclicks.com