新型廉价锡铝合金使锂离子电池充电容量翻倍

    位于美国奥斯汀的德克萨斯大学的研究人员已经证明,简单的制造方法可以用来生产一种锡铝合金,这种合金的价格更便宜,而且是目前用于锂离子电池的铜-石墨阳极的充电容量的两倍.

    在铸造过程中将50-70%的锡添加到铝块中,形成合金,然后可以使用常规工艺机械地轧制成合金箔.在这个过程中,锡颗粒被减少到纳米尺寸,被困在铝内,在充电过程中稳定它们.得到的材料厚度和重量分别是典型阳极的四分之一和一半.

    这两步工艺比目前用石墨涂覆铜电极的技术简单得多,并且不涉及纳米材料开发特有的复杂性和可扩展性问题.它也更节能,因为能量容量的稀释较少,在铜-石墨阳极锂离子电池中能量容量的稀释通常由铜衬垫箔的额外重量导致.

    这种新型阳极材料被命名为叉指共晶合金(IdEA)阳极.

    "开发出一种廉价并且可扩展的电极纳米材料制造工艺令人兴奋,"团队负责人Arumugam Manthiram说道,"我们的研究结果表明,这种材料在锂离子电池商业化需要达到的性能指标方面取得了很好的成绩."

    因为成本和技术优势,这种锡铝合金在锂离子电池阳极材料市场具有广泛的发展潜力.