美称发现电极材料损伤真实原因 充电导致纳米电极形态变化

2011-01-10 17:35:58来源: EEWORLD

  美国能源部西北太平洋国家实验室的材料学家最近在Science上发表文章称,高解析度照片显示,锂离子电池中的纳米氧化锡线在通电时会产生扭曲。作为电池阴极材料的氧化锡细线在锂离子流过后,它会膨胀三分之一,拉长一倍。此外,锂离子将氧化锡从规则排列的晶体转化成为了非晶玻璃材料。这也是为什么锂电池经多次充电和使用后,电极材料产生损伤的真实原因。研究人员Chongmin Wang指出,氧化锡纳米线比块状氧化锡更能经受电流造成的变形。


  为了对锂电池实际充电过程进行研究,西北太平洋国家实验室和桑迪亚国家实验室展开了合作,使用特殊装备的透射电子显微镜制成一个微型电池。这个仪器允许他们可以拍摄更小的导线,直径大约200纳米(大约是以前导线宽度的五分之一),而且是在充电时拍摄。微型电池的正极是锂钴氧化物,负极则采用了细的锡氧化物纳米线。研究小组给微型电池充电,在恒定电压时,锂离子穿过锡氧化物导线,而导线膨胀拉长,总体积增加了250%,而且扭曲得像一条蛇。此外,显微镜显示,导线开始是晶体形式,但锂离子把锡氧化物转变成了玻璃状的非晶材料。研究者总结出一个数量,就是有多少变形发生在充电和使用中,就会很快磨损电池材料。尽管如此,锡氧化物的纳米线形式比块状形式的表现要好得多。

  研究者未来开展的工作包括拍摄这种微型电池在反复充放电时会发生什么。

关键字:锂离子电池  纳米电极  充电

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0110/article_3055.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
锂离子电池
纳米电极
充电

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved