羅斯國立研究型工藝技術(shù)大學(xué)科研人員合成了一種新的納米材料，可以取代目前在鋰離子電池中使用的低效石墨，從而提高了鋰離子電池的容量，延長了使用壽命。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《合金與化合物》雜志上。

國立研究型工藝技術(shù)大學(xué)功能納米系統(tǒng)與高溫材料系研究人員葉夫根尼·科列斯尼科夫說：“我們獲得的化合物Cu0.4Zn0.6Fe2O4多孔納米微球作為陽極材料，其容量是市場上現(xiàn)有電池的3倍，同時(shí)，與其他有前途的替代品相比，其充放電循環(huán)次數(shù)增加了4倍。這種改進(jìn)依靠的是特殊的納米結(jié)構(gòu)和所用元素之間的協(xié)同效應(yīng)。”

由于使用噴霧熱解法，最終材料的合成可以一步完成，沒有中間步驟。為此，科學(xué)家解釋說，借助于超聲波將含有所需金屬離子的水溶液轉(zhuǎn)化為霧，然后在高達(dá)1200℃的溫度下蒸發(fā)溶劑和分解原始金屬鹽。結(jié)果獲得具有在鋰離子系統(tǒng)中工作所需孔隙率的微米或亞微米球。

延伸閱讀：

鋰電池的基本參數(shù)

1、電池容量：鋰電池的容量取決于電池中活性物質(zhì)的數(shù)量，通常以毫安時(shí)或安時(shí)表示。

2、標(biāo)稱電壓：鋰電池正負(fù)極之間的電勢差稱為電池的標(biāo)稱電壓。標(biāo)稱電壓由極板材料的電極電位和內(nèi)部電解液的濃度決定。

3、充電終止電壓：當(dāng)可充電電池完全充電時(shí)，極片上的活性物質(zhì)已達(dá)到飽和狀態(tài)，如果電池繼續(xù)充電，則電池的電壓不會上升，這種電壓稱為充電終止電壓。

4、放電終止電壓：放電終止電壓是指蓄電池放電時(shí)允許的最低電壓。放電終止電壓和放電率有關(guān)。

5、電池內(nèi)阻：鋰電池的內(nèi)阻決定于極板的電阻和離子流的阻抗，在充放電過程中，極板的電阻是不變的，但離子流的阻抗將隨電解液濃度的變化和帶電粒子的增減而變化。

6、電池自放電率：鋰電池在儲存過程中，容量會逐漸下降，其減少的容量與鋰電池容量的比例，稱為自放電率。用“%/月”表示。自放電率越低，貯存性能越好。

鋰電池的作用

①抑制電池極化，減少熱效應(yīng)，提高倍率性能；

②降低電池內(nèi)阻，并明顯降低了循環(huán)過程的動態(tài)內(nèi)阻增幅；

③提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力，降低極片制造成本；

④提高磷酸鐵鋰電池的高、低溫性能，改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。

鋰電池的價(jià)值何在？

鋰電池儲能是目前儲能產(chǎn)品開發(fā)中最可行的技術(shù)路線。鋰電池具有能量密度大、自放電小、沒有記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬、可快速充放電、使用壽命長、沒有環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，被稱為綠色電池。當(dāng)下許多企業(yè)的推動下，鋰電池成為儲能主流電池技術(shù)的趨勢越來越明顯。

廢舊鋰電池主要采用物理回收方法，輔以“三廢”處置措施，具有綠色低碳、節(jié)能環(huán)保、無二次污染等特點(diǎn)，并兼顧經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益，既實(shí)現(xiàn)有價(jià)組分的利用，又可對有害組分無害化處理。隨著鋰離子電池應(yīng)用的越來越廣泛，回收鋰離子電池中的有價(jià)金屬、減少對環(huán)境造成的污染、緩解資源匱乏等問題，具有重要的社會意義和經(jīng)濟(jì)意義。

隨著生態(tài)環(huán)境和氣候變化形勢日益嚴(yán)峻，以優(yōu)先發(fā)展可再生能源為特征的能源革命已成為必然趨勢。目前新能源尚無法完全替代傳統(tǒng)化石能源，新能源技術(shù)的革新還需要社會、行業(yè)和企業(yè)去推動，業(yè)界應(yīng)以發(fā)展的眼光看待任何一個(gè)新出現(xiàn)的技術(shù)。每種技術(shù)的優(yōu)勢差異必然存在與其相對應(yīng)的市場，市場才是技術(shù)真正的試金石。科技日報(bào)，鋰電池UPS