導(dao)讀(du)：國際研(yan)究團隊將銅、鐵(tie)和氧化(hua)鐵(tie)制成的(de)多孔納米結構微球作為鋰離子電池(chi)的(de)負極材料。據稱，這種(zhong)新技(ji)術的(de)容量是基于石墨陽極的(de)電池(chi)的(de)三倍。

該新型材料由銅(tong)、鐵和氧化(hua)鐵制成的多孔(kong)納米結構(gou)微球組成，配方(fang)為Cu0．4Zn0．6Fe2O4。

該(gai)微球是通過一(yi)步噴霧熱解法合成的(de)(de)，該(gai)方法是一(yi)種在沒有(you)氧氣的(de)(de)情況下對(dui)有(you)機材料(liao)進行溫度(du)分解的(de)(de)技術。這種工藝以提(ti)供優良的(de)(de)速率能力和(he)(he)高(gao)循環穩定(ding)性而著(zhu)稱，在化(hua)(hua)學工業中用于(yu)從石(shi)油、煤甚(shen)至(zhi)木(mu)材中生產乙烯、碳和(he)(he)化(hua)(hua)學品，以及(ji)從煤中生產焦炭。

通過超聲(sheng)技術將含(han)有特(te)殊金屬離子的(de)(de)(de)水(shui)溶液轉化為(wei)霧狀(zhuang)物，在(zai)1200攝氏度的(de)(de)(de)高溫(wen)下蒸發水(shui)分，使(shi)原(yuan)來的(de)(de)(de)金屬鹽(yan)分解。這一過程(cheng)使(shi)得形成的(de)(de)(de)微米(mi)或(huo)亞微米(mi)球體(ti)具有鋰離子儲能所需的(de)(de)(de)孔(kong)隙度水(shui)平。

據(ju)稱與(yu)其他有前途(tu)的石墨替代(dai)品相(xiang)比，這種(zhong)(zhong)新型負極材料的容(rong)量是目前市售電池的3倍，充(chong)放(fang)電循環次數增加(jia)5倍。研究(jiu)人員Evgeny Kolesnikov說：“這種(zhong)(zhong)改進是由于特殊的納(na)米結構和所用元素的組成相(xiang)結合的協同(tong)效應而實現(xian)的。”

研究小組解釋(shi)說：“不同陽(yang)離子之間的(de)(de)協同效應(ying)(ying)，以及納米尺寸加上電極材(cai)料(liao)的(de)(de)中空內部(bu)和表面多孔性，不僅(jin)有(you)利于鋰離子和電子的(de)(de)運(yun)輸動力(li)學，而且還能適應(ying)(ying)大體積的(de)(de)擴張。”沒有(you)提供關(guan)于這種(zhong)新型材(cai)料(liao)的(de)(de)成本和制(zhi)造工藝的(de)(de)信息。

該新(xin)材料發表在《合(he)金與化合(he)物》雜志(zhi)上的研(yan)究報告《Hollow－structured Cu0．4Zn0．6Fe2O4 as a novel negative electrode material for performance lithium－ion batteries》中。研(yan)究團隊成(cheng)員分別來自(zi)俄羅斯(si)國立科(ke)(ke)(ke)技(ji)(ji)大(da)學(xue)、韓國首爾國立科(ke)(ke)(ke)技(ji)(ji)大(da)學(xue)、印度SRM科(ke)(ke)(ke)技(ji)(ji)研(yan)究所和(he)挪威科(ke)(ke)(ke)技(ji)(ji)大(da)學(xue)（NTNU）。