薄碳基涂层可显著延长锂离子电池寿命

　　前言

　　加拿大韦仕敦大学的研究人员利用萨斯喀彻温大学的加拿大光源（CLS）进行电池技术研究，结果发现，在锂离子可充电电池组件上施加碳基层可将其使用寿命延长至50％。

　　薄碳基涂层可延长电池寿命

　　这一发现解决了许多消费者面临的问题，即随着时间的流逝，可充电电池的电量逐渐减少。

　　李博士是韦仕敦大学工程学院的Mitacs项目研究员，同时也是电池技术研究的主要研究员。她认为，“在在可充电电池中传导电流的铝箔上施加了一层薄薄的碳基涂层，虽然这是一个很小的变化，但是我们发现碳基涂层可以保护铝箔在高压和高能环境下不受电解液腐蚀的影响，从而使电池容量比没有碳涂层的电池高出50％。”

　　李博士是由Andy Sun负责的韦仕敦清洁能源先进材料小组的成员之一。韦仕敦大学的研究人员与提供碳涂层的3M Canada公司以及提供测试涂层所需的同步加速器光能的CLS开展合作，共同研究电池技术。

　　加拿大3M公司的石墨烯超薄涂层

　　铝箔通常可作为可充电锂离子电池的电极集电器。这种铝箔具有很高的导电性，并且质量轻且成本低，但是新一代电池给集电器带来了新的挑战，这便需要更高的化学稳定性来防止阴极电解液的腐蚀，以此维持较长的电池使用寿命。

　　韦仕敦团队尽管还没有找到用于阴极的全新材料，但是测试了加拿大3M公司生产的一种石墨烯超薄涂层。

　　电动汽车应用领域

　　随着电池技术的发展，李博士将电动车视为电池技术的主要应用领域，总体而言，这是一项绿色能源工程。

　　李博士说：“我们非常关注利用电池技术来促进一种新型清洁能源环境的形成。对于人类而言，石油资源终究不是长期的选项，当转换为绿色能源时，我们需要清洁的二次能源的蓄能设施。”

　　绿色未来的重要手段

　　由于薄碳涂层的导电性、灵活性和可得性，这种材料可能成为开发电池技术、实现更加绿色未来的重要手段。多年来，Andy Sun团队一直利用CLS提供的同步加速器光能来开发更先进的电池。

　　Andy Sun表示，“没有同步加速器光能，我们很难了解电池的化学和电化学反应。但是同步加速器技术可以告诉我们会发生什么样的反应，并为未来电池材料的设计提供非常重要的指导。”

　　X射线试验

　　该团队还利用CLS非常明亮的X射线来观察分析运行中的精密电池表面发生的化学变化。分析结果表明，该涂层在高压和高能环境下均能有效发挥作用，这对于电动汽车等应用领域非常重要。