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驗室的科研人員，在他們進行的基礎能源研究中。首次發(fā)現(xiàn)了銅和石墨組合之后可能會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。   

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

科學家們在超高真空環(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的石墨上，同時將其保持在600-800K的高溫下。這一合成路線產(chǎn)生了完全被石墨烯層覆蓋的多層銅島。        

艾姆斯實驗室研究助理Ann Lii-Rosales說：“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，這對銅來講是一種保護。”同時她也提出了這一技術可能會適用的許多潛在應用領域，例如應用在電池技術中。        

這項研究是去年的一個發(fā)現(xiàn)的延續(xù)，當時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，艾姆斯實驗室開始用包括銅在內(nèi)的其他元素測試了該方法的可行性。       

該研究結(jié)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）。