（圖源：萊斯大學官網）

據外媒報道，萊斯大學博士后研究員AnulekhaHaridas利用所構建的鋰離子全電池，測試氧化鋁涂層對正極的影響。該納米涂層可以保護正極不發(fā)生降解。

萊斯大學布朗工程學院（RiceUniversity'sBrownSchoolofEngineering）的研究人員，將一層薄薄的氧化鋁涂在普通正極上，發(fā)現這會使電動汽車的電池性能更好，并具有更強大的離網儲能能力。

美國化學學會在研究報告中描述一種以前未知的機制。在這種機制下，鋰被困在電池中，限制了全功率狀態(tài)下的充放電次數，但這并沒有讓人們失去希望。萊斯化學和生物分子實驗室的工程師SibaniLisaBiswal，在電池中找到一個最佳點，通過不讓電池的存儲容量達到最大化，為相關應用供應平穩(wěn)的循環(huán)。

Biswal表示，傳統鋰離子電池采用的是石墨基負極，其容量低于400mAh/g。相比之下，硅負極的潛在容量可能是它的10倍。但是，硅負極也存在缺陷：當硅與鋰結合生成合金時，硅會膨脹，給負極造成壓力。該團隊利用多孔性硅打造電池，并將其容量限制為1000mAh/g，結果顯示，所測試電池循環(huán)穩(wěn)定，并能保持良好的容量。Biswal說:“容量最大化會給材料帶來很大的壓力。這一策略可以在不出現同等壓力的情況下獲得容量。1000mAh/g稱得上是很大的飛躍?！?/p>

該團隊由博士后研究員AnulekhaHaridas領導，他們測試了大容量多孔硅負極（代替石墨）與高壓鎳錳鈷氧化物（NMC）正極相搭配的概念。鋰離子全電池經過數百個循環(huán)，表現出穩(wěn)定的可循環(huán)性和1000mAh/g容量。通過原子層沉積，在一些正極上覆以3nm氧化鋁層，另一些則沒有。研究人員發(fā)現，在氫氟酸存在的情況下，氧化鋁涂層可以防止正極分解。氫氟酸的形成是由于水（甚至是微量的水）入侵液體電解質。測試表明，氧化鋁還能加快電池的充電速度，并減少充放電次數。

Haridas表示，鋰在氧化鋁中快速傳輸，可能被大量捕獲。研究人員已經發(fā)現，硅負極可以大量捕獲鋰，使其不適用于電力設備。但這是有關氧化鋁本身可吸收鋰直至飽和的首份報告。從這一點看，該層可作為催化劑，促進正極的離子遷移。Haridas說：“這種鋰捕獲機制可以有效地保護正極，為全電池保持穩(wěn)定的容量和能量密度。”