蝸牛殼上的靈感：鋰電池或迎來更持久的續航

OFweek鋰電網訊：科學家們一直在努力改進並提升鋰離子電池的性能，但是最新的進展，卻是在受到了蝸牛殼的啟發後實現的。如果將這一發現與陰極材料的製作有效結合，那將使得我們能夠製備出重量更輕、但是續航更持久的電池。馬裏蘭大學的研究人員在向滑行的蛞蝓“取經”之後，發現可以用同樣的方法來化解人們在處理納米級材料時所麵臨的固有障礙。

這項技術受到了蝸牛殼的啟發，有望在鋰錳鎳氧化物材料和碳納米管上實現更好的連接。

在處理大小介於1到100納米之間的材料的時候，物體的化學性質會與宏觀尺度上的有些不同——有時甚至不可預測——而這部分歸咎於納米級材料在“表麵積”上的指數級增長。

就電池技術而言，與傳統上“更粗糙”的電極材料相比，納米電極的表麵積要大上許多。也正因為如此，其發生的電化學反應也會更加活躍，而顆粒攜帶的電荷的穿行距離也更短。

這一概念被研究團隊拿到鋰錳鎳氧化物(LMNO)材料身上進行了驗證。

馬裏蘭大學(UMBC)的研究團隊發現，軟體動物似乎都會通過對肽鏈(由氨基酸組成的一長串)的控製，來決定自己外殼的生長，而其主要使用的無機材料則是鈦酸鈣。

一些研究人員認為，通過借鑒和學習生物這種對納米結構實現高度控製的技能，將使得電池化學(尤其是鋰電池)能夠在保持輕量的同時，具備更長的續航時間。

目前科學家們正在努力篩選可用於製作高性能電池陰極材料的多肽(peptide)。

在確認了粘肽並將之附著到碳納米管上之後，它就可以作為鋰離子電機的納米導線而存在了。而最好的結果，就是能夠在充電狀態下彼此接近，並且同時連結鋰錳鎳氧化物(LMNO)和碳納米管。

研究人員稱，通過為鋰離子電池帶來一個全新的納米結構，研究的進展有望提升電池能量和充放電循環的穩定性。目前的研究主要在陰極上，但他們也希望可以用同樣的方法，開發出合適的、以生物為靈感的電池結構和材料。