光州科学技术院开发负极改性方法可延长锂离子电池寿命

锂离子电池经过多次充放电后，容量会降低，电池寿命会缩短。据外媒报道，光州科学技术研究所开发了一种创新方法，可以调整传统负极，提高电池的循环性能。研究人员Hyeong-金真表示:“作为该领域的研究团队之一，我们希望随着电池产业的快速发展，开发出能够提高能量密度的电极技术。”

在这种方法中，纳米颗粒被包裹在弹性网络结构中，以加强负极，使其更具弹性，从而可以应对体积变化。

为了证明这一点，研究人员使用了含有硅纳米粒子的传统负电极，这些纳米粒子用聚合物粘合剂粘合在一起。为适应网状结构，负极采用退火工艺加热，去除粘合剂；然后，使用还原的氧化石墨(rGO)溶液填充纳米颗粒之间的间隙，并干燥还原的氧化石墨烯溶液以形成网，该网将硅纳米颗粒固定在一起以防止它们开裂。此外，网络结构为电子提供了导电路径，因此纳米颗粒可以与锂结合。

研究人员使用“旋涂”技术将rGO涂覆在负极表面。rGO涂层可以用作种子层，用于沉积由添加有镁和镓金属氧化物的氧化锌(MGZO)组成的保护层。MgO层为负电极提供了结构稳定性。

测试表明，这种改性负极即使在多次充放电循环后仍能保持大部分电荷。金教授说:“经过500次循环后，该结构可以保持1566mA Hg-1的高存储容量，并显示出91%的库仑效率，这与电池寿命有关。这项研究可能为电动汽车的发展铺平道路，使用户能够一次充电行驶很长的距离。”

研究人员说，除了硅阳极，这种方法还可以用于其他阳极材料，如锡、锑、铝和镁。此外，可以延长电池的寿命，而不考虑负极的原始制造方法，这具有广泛的适用性。