美國萊絲大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，帶有石墨烯涂層的氧化釩納米帶可能是經(jīng)測試最好的鋰電池電極材料。

研究人員普利克爾·阿加延稱，氧化釩和石墨烯混合納米帶是優(yōu)異的電池陰極材料，兼具高的能量密度和功率密度。

納米帶的厚度只有一張紙厚度的數(shù)千分之一，因此有可能生產(chǎn)出更小的電池；同時它們可提供極為迅速的充放電能力，遠(yuǎn)超過現(xiàn)有材料。

萊絲大學(xué)將研制出的陰極潛入半電池中用于測試，全部充、放電時間僅需20秒，并在1000次循環(huán)充放電后，電池容量仍能達(dá)到初始容量的90%。阿加延稱，以納米帶做鋰電池的陰極，性能可達(dá)到電池和超級電容器之間的水平。

在制造氧化釩和石墨烯納米帶的過程中，最大挑戰(zhàn)是對共同氧化合成環(huán)境的控制。科學(xué)家通過使用通電的五氧化二釩將石墨烯氧化納米層進(jìn)行懸浮，然后在高壓容器中加熱數(shù)小時。該過程將五氧化二釩完全結(jié)晶為納米帶氧化釩，石墨烯氧化物則退化為石墨烯。

該納米帶還可由其他相對豐富和廉價的材料制成，全部生產(chǎn)工藝僅需一個簡單的熱液工藝，易于實現(xiàn)量產(chǎn)。常規(guī)的氧化物由于導(dǎo)電能力較低，導(dǎo)致充放電速度緩慢。而石墨烯晶格涂層則通過扮演電子加速導(dǎo)管和離子通道的角色，解決了該問題。