導讀(du)：國際研究團隊將銅、鐵(tie)和氧化鐵(tie)制成的(de)多孔納米(mi)結構微球作為鋰離子(zi)電(dian)池(chi)的(de)負極材料。據稱，這種新技術的(de)容量是基于石墨(mo)陽極的(de)電(dian)池(chi)的(de)三倍。

該(gai)新型材料由(you)銅、鐵和(he)氧化(hua)鐵制成的(de)多(duo)孔納米結構微球(qiu)組成，配方(fang)為Cu0．4Zn0．6Fe2O4。

該(gai)微球是(shi)通過一步噴(pen)霧熱解法合成的，該(gai)方(fang)法是(shi)一種(zhong)在沒有(you)氧氣的情(qing)況下對有(you)機材(cai)料進行溫度分解的技術(shu)。這種(zhong)工(gong)藝(yi)以提供優良的速率能力和高(gao)循環(huan)穩定性而著稱(cheng)，在化(hua)學工(gong)業中(zhong)用于從石(shi)油、煤甚(shen)至木材(cai)中(zhong)生產(chan)乙烯(xi)、碳和化(hua)學品，以及從煤中(zhong)生產(chan)焦炭。

通過(guo)超(chao)聲(sheng)技術將含(han)有特殊金屬(shu)(shu)離子(zi)的(de)水溶液(ye)轉化為霧(wu)狀物(wu)，在1200攝(she)氏度(du)的(de)高(gao)溫下蒸(zheng)發水分，使原來(lai)的(de)金屬(shu)(shu)鹽分解。這一(yi)過(guo)程使得(de)形成(cheng)的(de)微(wei)米(mi)(mi)或(huo)亞(ya)微(wei)米(mi)(mi)球體具有鋰(li)離子(zi)儲(chu)能所需的(de)孔隙度(du)水平。

據(ju)稱與其他有前途的(de)石墨替代品相比，這(zhe)種新型負(fu)極材料的(de)容量是(shi)目前市售電池的(de)3倍，充放(fang)電循環次數增加5倍。研究人(ren)員Evgeny Kolesnikov說：“這(zhe)種改進是(shi)由于特殊的(de)納米結構和(he)所用元素的(de)組(zu)成相結合的(de)協同效應(ying)而(er)實(shi)現的(de)。”

研究小組解釋說(shuo)：“不(bu)(bu)同(tong)陽離(li)子(zi)之(zhi)間的(de)協同(tong)效應(ying)(ying)，以及納米(mi)尺寸加(jia)上電(dian)極材(cai)料(liao)的(de)中空(kong)內部和(he)(he)表面多孔性，不(bu)(bu)僅有利(li)于鋰離(li)子(zi)和(he)(he)電(dian)子(zi)的(de)運(yun)輸動力學，而(er)且還能適應(ying)(ying)大(da)體積(ji)的(de)擴(kuo)張。”沒有提供關于這種新型材(cai)料(liao)的(de)成本和(he)(he)制造工(gong)藝的(de)信息。

該新材(cai)料發表在《合金與(yu)化合物》雜(za)志上的研(yan)究(jiu)(jiu)報告《Hollow－structured Cu0．4Zn0．6Fe2O4 as a novel negative electrode material for performance lithium－ion batteries》中。研(yan)究(jiu)(jiu)團隊成(cheng)員分(fen)別來自俄羅斯(si)國(guo)立科技(ji)(ji)(ji)大學(xue)(xue)、韓國(guo)首爾國(guo)立科技(ji)(ji)(ji)大學(xue)(xue)、印度SRM科技(ji)(ji)(ji)研(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)和挪威科技(ji)(ji)(ji)大學(xue)(xue)（NTNU）。