单壁碳纳米管网状结构或将延长锂电池使用寿命

据外媒报道，在反复充放电后，锂电池材料周边会形成一个非活跃层（inactivelayer），影响电池的性能。为此，一直化学家组成的研究团队研究出新方法，防止锂电池阳极材料分解。

该团队由乔治亚理工大学（GeorgiaTech）的ElsaReichmanis及纽约州立大学石溪分校（StonyBrookUniversity）的AmyC.Marschilok牵头，制作了单壁碳纳米管（single-walledcarbonnanotube，SWNT）网状结构，可利用PPBT（poly[3-(potassium-4-butanoate)thiophene]）将SWNT固定在电池材料上。

PPBT的羧酸根基团（carboxylategroups）可和电池材料的极曲面（polarsurface）相配合，噻吩骨干（thiophenebackbone）可利用π-键合（π-bonding）和SWNT发生接触，电子可在SWNT-PPBT网状结构内流动。电池材料周边的纳米管网络呈现多孔结构，可供锂离子在电池材料中移动，还能防止电池材料膨胀。

该系统可和两类电池阳极材料搭配——磁性纳米颗粒物（magnetitenanoparticles）及硅纳米颗粒物（siliconnanoparticles）。

伊利诺伊大学香槟分校（UniversityofIllinois,Urbana-Champaign）的聚合物及电子材料专家PaulV.Braun指出，该项研究证明新方法可实现电池性能最大化，要对该款电池电极进行全盘的整体设计，考虑锂离子及电子的传导性、活动空间及特定的化学反应等相关因素。

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充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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Reichmanis表示，该方法对电池技术研发起到了助推用途，在部件制造时需确保材料的均匀性及可靠性。（本文图片选自cen.acs.org）