Science of SLAC | Batteries for the Future: What's Possible?
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来源： 作者：余秋云
電池作為能源儲存解決方案，每天都在廣泛的應用中使用。考慮到電動汽車市場的快速成長，尋求先進的電池解決方案一直受人關注。
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| Improving Battery Performance by Using Oxide Nanocrystals ... |
鋰離子電池（Li－Ion）通常用於小型電子設備和電動汽車，此類電池的最大優點是能量密度高（體積小、能量高），而且是許多應用的重要部分。現在，研究人員主要專注於提高其電池容量，改進電池設計，以增加電池充電次數。
據外媒報道，德國海德堡大學（Heidelberg University）和波蘭西波莫瑞工業大學（West Pomeranian University of Technology）的研究人員近日得出結論，金屬氧化物奈米晶體（氧化錫SnO2和氧化錳MnO2）可顯著提高電池容量。
使用此類材料時，電池能夠比常用的石墨陽極電池多儲存3倍的能量。金屬陽極是相對容易製造的無機化合物，但是在電池充電/放電的過程中，其具有磨損快和體積變化大的缺點。
研究人員透過，把金屬氧化物奈米晶體，包圍3D石墨烯結構，來解決該問題。石墨烯可為氧化錫陽極，提供更好堅固性、連接性和多孔性，氧化錫陽極內部，具有更好的電子和離子遷移率。
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| Overview Definition of Capacitance Calculating the Capacitance - ppt video online download |
研究人員提出一種改進鋰離子電池，陽極材料的新技術。該研究顯示，金屬氧化物奈米晶體（氧化錫SnO2和氧化錳MnO2）與空心碳球（HCS）結合，可顯著提高電池的電化學性能。
研究結果非常好，在45次循環充放電後，電池容量達370mAh / g（HCS / SnO2）和266mAh / g（HCS / MnO2）。而在沒有金屬氧化物奈米晶體陽極的情況下，電池容量僅為188mAh / g。在100次充放電循環後，結果仍顯示該電池，具優異的長期循環穩定性。
通常來說，一種材料可能對鋰離子電池來說，是很好的解決方案，但是其未必也適用於其他類型的電池。但是在陽極中應用金屬氧化物材料也可為鈉離子電池（Sodium Ions batteries）提供良好性能，鈉離子電池價格更便宜，可能是鋰離子的替代品。
金屬氧化物是成本效益很好的材料，考慮到其可與大規模生產的空心碳球結合使用，該陽極材料解決方案具有很大的商業應用潛力。
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