日前，来自俄罗斯康德波罗的海联邦大学的科学家与圣彼得堡康斯坦丁诺夫核物理研究所的同事合作，发现了加热如何改变非晶碳——电池负极材料。日前，俄罗斯康德波罗的海联邦大学科学家与圣彼得堡康斯坦丁诺夫核物理研究所的研究人员合作，揭示了热处理对电池负极的非晶碳材料结构的改变规律。
当前，锂离子电池负极普遍采用石墨。石墨是低成本碳材料，拥有规整层状结构；而非晶碳内部存在大量缺陷与孔隙，有望作为负极替代材料，以此提升电池容量。但无序度过高会加快材料衰减，降低充放电可逆性，因此科研人员一直在寻找最优制备工艺。
退火是一种热处理工艺，它能改变材料的内部结构，从而改善其性能。研究团队分析了研磨与退火处理对非晶碳的影响，设置三组样品开展对照实验：原始非晶碳、研磨后的非晶碳，以及研磨后再经800℃退火处理的样品。
实验发现，样品经过研磨并在800℃退火后，内部会生成有序的类石墨烯结构。该结构有助于提升电池性能，有望用于研制效率更高、寿命更长的下一代储能器件。
俄罗斯康德波罗的海联邦大学应用物理与技术研究所教授、物理与数学博士，磁共振物质研究方法实验室主任加琳娜・库普里亚诺娃介绍，研究证实，通过调控非晶碳的研磨强度与退火温度，能够精准调控材料结构，定向制备具备目标性能的碳材料。下一步团队将开展系统性实验，厘清非晶碳内部有序结构对电池离子输运过程的影响机制。
（本栏目稿件来源：俄罗斯金砖国家电视台 编辑整理：本报记者姚易安）
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