中國粉體網(wǎng)訊 鋰離子電池由于其高能量密度、長使用壽命，目前已經(jīng)成為智能手機和其他設(shè)備的主要電池選擇。盡管現(xiàn)在鋰電池的質(zhì)量得到了廣泛的認可，但在該領(lǐng)域更進一步的研究仍然在持續(xù)進行，并不斷沖擊著研究領(lǐng)域的頭條。最新的一項在該領(lǐng)域的研究成果發(fā)表在了Materials Today Energy[DOI: 10.1016/ j.mtener.2016.11.002]上。在這篇論文中，作者展示了由超長、電仿BaLi2Ti6O14納米纖維制成的電池陽極，可以大幅度提高鋰離子電池的性能。
大部分的鋰離子電池采用石墨作為電池陽極，但在每次充電-放電循環(huán)期間形成無定形固體電解質(zhì)相間層減少了它們的壽命。由鋰鈦氧化物（Li4Ti5O12）組成的電池陽極提供了更好的充放電循環(huán)性能，這是因為它們在這個過程中不會形成無定形層，但是較低的存儲密度限制了其存儲點電量的能力。為了發(fā)明一種既能保證高存儲密度，又能提供最佳充放電循環(huán)的電極，來自寧波大學(xué)的研究團隊將研究目光投向了納米尺度材料。
團隊研發(fā)的BaLi2Ti6O14納米纖維是通過經(jīng)電紡絲合成后退火而成。隨后，纖維將與炭黑粉末混合，形成漿狀物，在其外部包裹銅箔形成工作電極。在電化學(xué)試驗中，該電極表現(xiàn)出了很高的電穩(wěn)定性——充-放電曲線在目前所有電流密度（200、500及1000mAg-1）下從始至終保持平穩(wěn)。此外，電池的蓄電量隨著電流密度的增加，只有非常細微的減少。例如，當電極循環(huán)進行1000mAg-1充放電時，其蓄電量在單次循環(huán)后只降低0.153%。
作者認為這種現(xiàn)象要歸功于由1-D結(jié)構(gòu)組成的纖維帶來的電子轉(zhuǎn)移的高效率——這種納米結(jié)構(gòu)的Li4Ti5O12展示了比普通基體材料更低的歐姆電阻。透射電子顯微鏡分析結(jié)果顯示納米纖維電極顯著的保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，改變了最低限度超過800次的充放電循環(huán)，并且展示了卓越的可逆性。盡管這項研究還處于相對早期的發(fā)展階段，作者相信這項研究表現(xiàn)出來的電化學(xué)優(yōu)異性能，有希望使得納米纖維材料成為未來商業(yè)化的鋰離子電池陽極材料。
