科学家们已经开发出一种新的纳米复合材料，可以提高手机、平板电脑和笔记本电脑等日常设备的电池寿命和性能。来自中国河南理工大学研究人员与曼彻斯特大学材料学院的科学家们合作开发了这种纳米复合材料，它将锂离子电池的化学结构与MXene结合在一起，后者是一种2D材料，具有"类石墨烯"结构和其他独特性质。 目前，相关研究已经在《合金与化合物杂志》上发表。 锂离子电池是主要智能手机和平板电脑制造商如三星、苹果和索尼选择的电池。 它们还用在许多其他设备上，从数码相机到可穿戴技术如Fitbit和智能手表。 这种类型的电池受制造商的欢迎，因为与以前的电池技术相比，它们具有更高的功率密度、更大的功率输出和更长的使用寿命。 但它们也有一些主要缺点，比如电子导电性差，可能会影响性能。 材料学院的刘绪庆博士解释道：“我们已成功制备了一种新型混合纳米复合材料，具有优异的锂离子电池电化学性能。这种卓越的电化学性能可以归因于复合材料中纳米尺寸锂颗粒对电子导电性的提高。这意味着开发的纳米复合材料在能量容量和储存方面具有出色的能力。简而言之，它比当前的锂离子电池具有更好的能量存储、容量和性能。” MXene用途不仅限于能源存储，还可用于粘合原子——这个过程称为吸附。 该2D材料本身只有几个原子薄，由金属碳化物、氮化物或碳氮化物层组成。 曼彻斯特的石墨烯的发现导致了一个由2D材料组成的整个家族，这些材料可以与石墨烯结合以创建新的“设计材料”。 这些2D材料的组合称为异质结构，是由不同材料层组成的微小塔。 任何组合都可能，这意味着可以从原子水平开始从头打造新材料。 纳米复合材料的尺寸为1到100纳米，即0.0001毫米。 刘博士补充道：“能源储存是MXene最有潜力的领域之一，由于其出色的电导电性，它可以作为复合材料中的添加剂，以降低电阻并改善纳米复合材料中的电子传递。这可能会改变我们日常设备的充电方式。 锂离子电池已经带来了更长的电池寿命，但这将是技术演进的下一步。” 《The Novel Li4Ti5O12/Ti3C2Tx nanocomposite as a high rate anode material for lithium ion batteries》整篇论文将在《合金与化合物杂志》上发表。曼彻斯特大学的前沿材料是该校的研究光点之一——它们代表着开拓性的发现、跨学科合作和跨部门合作，正在应对地球面临的一些最大问题。#研究光点 分享这个发表 相关阅读”
