國際研究團隊將銅、鐵和氧化鐵制成的多孔納米結(jié)構(gòu)微球作為鋰離子電池的負極材料。據(jù)稱，這種新技術(shù)的容量是基于石墨陽極的電池的三倍。

該新型材料由銅、鐵和氧化鐵制成的多孔納米結(jié)構(gòu)微球組成，配方為Cu0.4Zn0.6Fe2O4。

該微球是通過一步噴霧熱解法合成的，該方法是一種在沒有氧氣的情況下對有機材料進行溫度分解的技術(shù)。這種工藝以提供優(yōu)良的速率能力和高循環(huán)穩(wěn)定性而著稱，在化學工業(yè)中用于從石油、煤甚至木材中生產(chǎn)乙烯、碳和化學品，以及從煤中生產(chǎn)焦炭。

通過超聲技術(shù)將含有特殊金屬離子的水溶液轉(zhuǎn)化為霧狀物，在1200攝氏度的高溫下蒸發(fā)水分，使原來的金屬鹽分解。這一過程使得形成的微米或亞微米球體具有鋰離子儲能所需的孔隙度水平。

據(jù)稱與其他有前途的石墨替代品相比，這種新型負極材料的容量是目前市售電池的3倍，充放電循環(huán)次數(shù)增加5倍。研究人員EvgenyKolesnikov說：“這種改進是由于特殊的納米結(jié)構(gòu)和所用元素的組成相結(jié)合的協(xié)同效應(yīng)而實現(xiàn)的?！?/p>

研究小組解釋說：“不同陽離子之間的協(xié)同效應(yīng)，以及納米尺寸加上電極材料的中空內(nèi)部和表面多孔性，不僅有利于鋰離子和電子的運輸動力學，而且還能適應(yīng)大體積的擴張。沒有提供關(guān)于這種新型材料的成本和制造工藝的信息?！?/p>

該新材料發(fā)表在《合金與化合物》雜志上的研究報告《Hollow-structuredCu0.4Zn0.6Fe2O4asanovelnegativeelectrodematerialforperformancelithium-ionbatteries》中。研究團隊成員分別來自俄羅斯國立科技大學、韓國首爾國立科技大學、印度SRM科技研究所和挪威科技大學（NTNU）。