如今，電動(dòng)汽車越來(lái)越受歡迎。相對(duì)于燃油汽車，電動(dòng)汽車節(jié)省能源，操控性更好，然而電動(dòng)汽車也有一個(gè)硬傷，就是充電和續(xù)航問(wèn)題。日前，哈工大化工與化學(xué)學(xué)院陳剛教授帶領(lǐng)的能量轉(zhuǎn)換材料團(tuán)隊(duì)在鋰離子電池負(fù)極材料研究方面取得重要進(jìn)展，有望實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車快速存儲(chǔ)和輸出電能。該研究成果發(fā)表于材料科學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《先進(jìn)材料》，并被選為當(dāng)期封面文章。

近年來(lái)，鋰離子電池已經(jīng)逐漸成為便攜式電子設(shè)備的主流電源，并被認(rèn)為是可以應(yīng)用于電動(dòng)汽車、混合電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)裝置中最有前景的電源。此外，鋰離子電池可以儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能、風(fēng)能等綠色能源，以緩解上述綠色能源的間斷性與不穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)能量的供需平衡。

目前，諸多領(lǐng)域?qū)τ阡囯x子電池的需求量日益增大，傳統(tǒng)電極材料的容量以及快速充放電能力已經(jīng)達(dá)到瓶頸。研發(fā)高倍率充放電能力的電極材料以滿足有效且快速的能量存儲(chǔ)與輸出迫在眉睫。

陳剛團(tuán)隊(duì)率先提出將“二維納米流體”結(jié)構(gòu)來(lái)提高材料的充放電速度。團(tuán)隊(duì)制備了納米片，組裝成能夠自支撐的層層堆疊結(jié)構(gòu)。通過(guò)電化學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，納米片的離子電導(dǎo)率比塊體材料增大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，電池的充放電性能得到大幅度地提高。該研究為有效提高電極材料充放電性能指明新方向，同時(shí)為構(gòu)建高功率、高穩(wěn)定性的鋰離子電池提供了新的探索思路。

研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金及德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校余桂華教授的合作支持。