东北大学的先进材料研究所,跟李浩教授团队一块搞出来一个新东西,给电池技术带来了大突破。他们想到个法子,把富勒烯分子给固定成个稳定的结构。这个研究主要是盯着Mg4C60这个材料看。以前大家常用石墨做电池的阳极,可石墨在快充这块有点短板,而且容易导致锂沉积的问题,这对安全和寿命都不好。所以科学家们一直在找石墨的替代品。富勒烯就是C60,它有一些化学特性,适合做这种事情。可以前试过让富勒烯用在电池上,它老不稳定,运行的时候就溶解到电解液里了,容量也没了。 东北大学的团队这次用镁原子来搭桥搭架子。这个过程让材料从范德瓦尔斯分子固体变成了层状的聚合物框架。他们把Mg4C60做了个测试,发现这个框架的稳定性特别强。Mg4C60的电化学特征跟普通软碳差不多,但它的结构更有序。这说明它在储能的时候,哪怕每个富勒烯笼都变来变去的,整个支架还是好好的。这就能让锂的存储变得可逆,不会坏掉。 用Mg4C60造出来的电池应该能快充、能量密度高、寿命也长。李浩教授说下一步要把这种桥接的方法扩展到更多种类的富勒烯和碳框架上去。目标是做出能快速充电、容量还大的材料。他们也准备跟业界合作搞搞这些材料的规模化生产。如果把这种框架放到实际电池里测试效果怎么样,就能看出来它对能源存储的影响了。 总的来说,东北大学的这项研究让碳基材料可以稳定地储存锂了,不再像以前那样容易流失。这标志着大家在设计能源用的碳基阳极上有了个技术转向。AIMR那边的专家们表示要继续在这个方向上努力。这次研究不光是针对电动汽车和消费电子还有可再生能源的储存都有好处。他们希望这种设计方案能解决以前阻碍富勒烯在商业应用上的技术难题。