韩国科学家开发锡纳米微粒复合阳极让电池充电更快、寿命更长，能量密度提升至 1.5 倍

IT之家 4 月 25 日消息，当前，智能手机、笔记本电脑和电动汽车等现代设备普遍面临电池性能瓶颈，其中充电速率和使用寿命是亟待提升的两大关键指标。

浦项科技大学与韩国能源研究所的科学家通过将锡纳米颗粒嵌入硬碳基质，开发出了一种新型复合阳极材料，为解决这一难题提供了新方案，能够显著提高锂离子和钠离子电池的充电速度与循环寿命。

该技术的突破之处在于采用硬碳包覆锡纳米颗粒，来替代传统石墨作为阳极材料。通过溶胶-凝胶法与热化学还原工艺，来制备碳基锡纳米复合材料，实现了锡纳米颗粒在硬碳基质中的均匀分布。

与传统石墨阳极相比，这种新型结构不仅提升了材料稳定性，还显著降低了体积膨胀效应，在获得更高能量密度的同时优化了电化学动力学性能。简而言之，采用该技术的电池具备更快充电速度和更长使用寿命。

实验数据显示，当锂离子电池使用这种硬碳-锡纳米复合阳极时，在 20 分钟快速充电条件下可实现超过 1500 次循环寿命，且能量密度可以达到传统石墨阳极电池的 1.5 倍。在钠离子电池的应用中，该材料同样展现出优异的循环稳定性和更优的动力学特性。

相关研究成果已于 3 月 5 日发表于《ACS Nano》期刊。IT之家附论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c00528

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