德克薩斯大學研制新型低成本電池陽極材料，將電池容量提升兩倍

這種新技術適用于大規模量產鋰電池，且會降低當前鋰電池的成本。

鋰離子電池是各種設備供電的首選，現在的智能手機、電腦等設備使用的都是鋰電池。伴隨著設備制造廠對電池容量的極高需求，德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員研制出了一種新型的鋰電池陽極材料，這種材料可以幫助縮小鋰電池的體積，還可以將電池容量的大小提升兩倍，且降低電池的成本。

影響電池容量的因素有很多，包括放電率、溫度、終止電壓、極板等因素，其中極板對電池容量的影響最大，因為極板的幾何尺寸、厚度、高度和面積都會對其造成影響。而且，目前大規模生產的鋰離子電池都是采用石墨或銅作為其陽極，且鋰電池電流收集部分和陽極是同一部分，所以陽極材料的選擇對電池容量大小的選擇尤為重要。

此外，制造陽極也是一個費力的多步驟過程，其中石墨要研制成粉末，然后涂覆到銅箔上。對此，德克薩斯大學材料科學家Karl Kreder評論道：“無論是制造工藝，還是電池本身的傳輸效率，這樣做都降低了效率。”

針對現有鋰電池的問題，研究團隊研制出的這種稱為交叉共晶合金（IdEA）的新型陽極材料，只要兩個簡單的步驟就可以大規模生產鋰離子電池，節省時間且節約材料。

據了解，外觀上，研究人員基于這種新型材料制造出的箔材料，是現今所有鋰離子電池中石墨或銅重量的一半、厚度的四分之一。對此，德克薩斯材料研究所教授Arumugam Manthiram說道：“能夠開發出一種低成本電極納米材料制造工藝是令人興奮的一件事。”

近幾年，改進鋰離子電池電極的主要集中在納米材料，而此次研究團隊選擇共晶合金，Kreder解釋道：“由于熱力學，共晶微結構自然形成。所以我們可以通過碾壓它來阻止結構的形成，這是非常便宜的一步，將微觀結構瞬間就轉變為納米結構來。”

應用中，在相同電池容量的要求下，該團隊的材料可以明顯減少鋰電池的大小，它推進了手機、醫療設備、電動汽車等領域鋰電池性能的進一步發展。

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