科学家利用激光制成钠离子电池理想阳极材料

2018年07月31日 15:01 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,虽然锂离子电池使用起来比较高效,但它们的成本却有些高。如何在普通材料和效率之间寻找到平衡点?--普通的老盐似乎能够满足这个条件。近日,来自阿卜杜拉国王科技大学(以下简称KAUST)找到了一种制造“无序”石墨烯的方法,它能改进钠离子电池的配方。

虽然钠离子可能没有锂离子那么强大,但它们却可以在数量和成本上取胜。通常用于锂离子电池的阳极材料--石墨--同样很便宜,但不幸的是它很难抓住比锂离子大的钠离子。过去,科学家通过碳化橡树叶或在阳极填充皱巴巴的石墨烯球来解决这个问题。

KASUT团队也采用了类似的方法。虽然这种叫做硬碳的无序石墨能够解决问题,但想要得到它必须要让温度达到1000摄氏度才行。对此,科研人员想出了一个更加简单的办法--利用激光创建无序石墨烯。

首先,KAUST的研究人员在铜箔上涂上一层由聚酰亚胺和尿素组成的聚合物,然后用强激光将其“碳化”进而使其变成石墨烯。另外,研究人员还在这个过程中使用了氮气。通过13%左右的氮气,最终研究团队得到了更具导电能力、原子间距扩大并能直接与铜基结合的3D石墨烯。

graphene-sodium-ion-1.jpg

研究小组发现,当将这种材料用作钠离子电池的阳极时,设备的电池效率比使用碳基阳极要更高、容量也更大。

据悉,这项研究报告已发表在《Advanced Energy Materials》上。

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