銅和石墨組合有助于生產(chǎn)更高效的鋰離子電池

美國能源部艾姆斯實(shí)驗室的科研人員，在他們進(jìn)行的基礎能源研究中。首次發(fā)現了銅和石墨組合之后可能會(huì )有助于提高鋰離子電池的能源效率，鋰離子電池中就包括銅、石墨等組件。   

艾姆斯實(shí)驗室科學(xué)家兼愛(ài)荷華州立大學(xué)化學(xué)和材料科學(xué)與工程杰出教授Pat Thiel說(shuō)：“我們對這一科研發(fā)現非常興奮，因為我們沒(méi)有想到還存在這種情況。我們之前普遍認為銅似乎不會(huì )與石墨材料發(fā)生強烈的相互作用，所以上述新發(fā)現對我們來(lái)講是一個(gè)很大的驚喜。”我們需要了解和此有關(guān)的原因和機制，這對我們來(lái)講實(shí)在是一項既令人振奮又有挑戰性的工作。”        

科學(xué)家們在超高真空環(huán)境中用離子轟擊石墨以使石墨產(chǎn)生表面缺陷。然后將銅沉積在離子轟擊過(guò)的石墨上，同時(shí)將其保持在600-800K的高溫下。這一合成路線(xiàn)產(chǎn)生了完全被石墨烯層覆蓋的多層銅島。        

艾姆斯實(shí)驗室研究助理Ann Lii-Rosales說(shuō)：“銅是一種高導電性材料，但易受氧化影響，如今我們能夠成功地將其嵌入到石墨表面，這對銅來(lái)講是一種保護。”同時(shí)她也提出了這一技術(shù)可能會(huì )適用的許多潛在應用領(lǐng)域，例如應用在電池技術(shù)中。        

這項研究是去年的一個(gè)發(fā)現的延續，當時(shí)研究人員在單層石墨烯下封裝了磁性稀土金屬鏑。受到他們成功的鼓舞，艾姆斯實(shí)驗室開(kāi)始用包括銅在內的其他元素測試了該方法的可行性。       

該研究結果發(fā)表在了“Journal of Physical Chemistry C”期刊上，論文名字為"Formation of Multilayer Cu Islands Embedded beneath the Surface of Graphite: Characterization and Fundamental Insights"（石墨表面下多層銅島的形成：表征和基本洞察）。