蟹殼提升鋰離子電池儲能

近日，美國斯坦福大學(xué)的科學(xué)家在蟹殼中發(fā)現一種含有硫或者硅的納米結構，能夠通過(guò)電極的自由膨脹提升鋰離子電池的儲能能力。

最近，材料科學(xué)家們都在集中尋找一種經(jīng)濟環(huán)保型材料，不但能夠提高傳統鋰離子電池的儲能能力，而且還能延長(cháng)期使用壽命。

這是衣崔(音譯)及其研究小組在本周初發(fā)表在《納米快報》上的最新研究。研究小組發(fā)現，蟹殼由含有碳酸鈣成分的納米通道構成，有足夠的空間容納電極材料。

根據作者的說(shuō)法，理論上，如果一般用于鋰離子電池的氧化鈷陰極和碳素陽(yáng)極分別被硫陰極和硅陽(yáng)極代替，則設備的儲能能力幾乎能提高10倍。

為了驗證這個(gè)理論，研究小組在蟹殼上燃燒有機物質(zhì)來(lái)獲取碳納米纖維，并將生成的碳酸鈣磨成細粉。隨后將粉末與多巴胺溶液混合里生成多巴胺聚合物。一旦對粉末進(jìn)行加熱，聚合物就會(huì )生成碳。

去除碳酸鈣最終形成有凹陷的碳納米纖維，含有硫或者硅，逐一試驗來(lái)評估電極性能。

研究小組觀(guān)察到電化學(xué)設備儲能能力的變化。他們發(fā)現，經(jīng)過(guò)200次循環(huán)充放電試驗后，含有硫的電極保存了60%的電能，含硅的電極只損失了5%的電能。