化石燃料終將枯竭,不可再生,能量危機(jī)日益加劇,開發(fā)和利用新能源成為當(dāng)務(wù)之急。近幾年,為了節(jié)約化石燃料,新能源汽車迅猛的登入市場,取代大部分的燃油汽車,包括公車。眾所周知,新能源汽車是由動(dòng)力電池提供能量,鋰電池的需求量暴漲,導(dǎo)致鈷資源短缺,價(jià)格上漲。為此,科學(xué)家研究出了海綿狀疏鬆結(jié)構(gòu)的紫色氧化鎢材料鍍?cè)阡囯姵仃枠O上,不僅工藝簡單,而且電池的轉(zhuǎn)化率高。
由於鎢的氧化物因含量氧量的不同可分為黃色氧化鎢,藍(lán)色氧化鎢、紫色氧化鎢(VTO)。以紫色氧化鎢為例,其化學(xué)式為W18O49,是一種粉末的細(xì)針狀晶體,它的聚合體是由大量雜亂排列的細(xì)針狀晶體組成,每一聚合體似一塊疏鬆的海綿體。因此,科學(xué)家們採用紫色氧化鎢作鋰電池陽極的修飾層,不僅有助於鋰離子的脫嵌,緩解材料的變形,而且能提高電池的能量密度。
長期使用的鋰電池將會(huì)產(chǎn)生鋰枝晶,從而縮短電池迴圈壽命,並可能引起火災(zāi)或爆炸等威脅安全的問題。
據(jù)瞭解,由美國能源部(the U.S Department of Energy)提供資助,研究人員研發(fā)出一種三維交連聚合物海綿,可附著在鋰電池陽極的金屬鍍層上。相關(guān)人員表示:“在鋰金屬介面上使用聚合物。該材料是一個(gè)多孔海綿,不僅可以讓鋰離子轉(zhuǎn)移,還能抑制鋰離子變質(zhì),即使在低溫和快速充電的條件下,也可讓金屬鍍層不生長枝晶。”
顯然,強(qiáng)大的海綿狀聚合體材料可讓更穩(wěn)定的鋰電池成為日常生活中不可或缺的部分。