的充放电循环会导致负极体积的改动，其间的纳米颗粒会开裂并集合在电极-电解质界面上。这将导致
为了处理这个问题，韩国光州科学技能院(GIST)的研究人员近期开发了一种立异办法，能够调整传统负极、进步的循环功能，而无需考虑改动资料或制作办法。
简略来说，GIST的研究人员将纳米颗粒封装在弹性网状结构中，以增强负极并使其更有弹性，然后应对体积改动。
这项研究成果已于近期宣布在了《资料化学杂志A》上。详细而言，研究人员使用了一种含有硅纳米颗粒的传统负极，并将它们用聚合物(聚偏二氟乙烯)粘合剂粘合在一起。然后，为了习惯网状结构，他们通过退火工艺给负极加热，然后去除粘合剂。
紧接着，他们用复原氧化石墨烯(rGO)溶液填充纳米颗粒之间的空地，复原氧化溶液枯燥后构成一个网，将硅纳米颗粒固定在一起，可防止其开裂。此外，网状结构为电子供给了导电途径，使纳米颗粒能够与锂结合。
此外，研究人员还利用了“旋涂技能”，将rGO涂在负极外表。该rGO涂层能够用作堆积保护层的种子层，而该保护层由添加了镁和镓金属氧化物的氧化锌组成(MGZO)。该MGZO层为负极供给了结构稳定性。
通过测验，即便通过屡次充放电循环，这种改进的负极仍能保存大部分电荷。研究人员表明，在通过500次循环后，该结构能够保存1566 mA·h/g的高存储容量，并表现出91%的库仑功率(这与电池寿数有关)。
“这为电动汽车的开展铺平道路，使用户单次充电就能行进很长间隔。”他们说。
研究人员还表明，除了硅负极，这种办法也可用于其他负极资料，如锡(Sn)、锑(Sb)、铝(Al)和镁(Mg)。不仅如此，这一工艺还不必考虑负极本来的制作方法，具有广泛的适用性。
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2023-05-13
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