納米材料用于提高鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能具有明顯的效果。用于鋰離子電池的納米材料，雖然對(duì)于充放電過(guò)程中體積變化較大的電極，可以大大減輕電極的粉化問(wèn)題并且相對(duì)于尺寸較大的電極其循環(huán)特性明顯改善。

近日，美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Jianyu Huang和他的研討團(tuán)隊(duì)宣稱研制成功據(jù)稱世界上最小的納米鋰電池，該可充電鋰電池是在歸納納米技術(shù)中心（CINT）的一臺(tái)投射式電子顯微鏡下制作成的。

該納米鋰電池的陽(yáng)極由一根直徑100nm，長(zhǎng)度10μm的二氧化錫納米線構(gòu)成，僅有人類頭發(fā)的1/7000粗細(xì)，該納米電池還由3mm長(zhǎng)的鋰鈷氧化物陰極以及離子液體電解質(zhì)組成，在投射電子顯微鏡下完結(jié)“組裝”。

研發(fā)者最初希望用它來(lái)深入的了解鋰電池在充電和放電過(guò)程中的原子結(jié)構(gòu)改變，從而能夠找到怎么提高鋰離子電池的輸出電量和能量密度的方法。在研討中他們意外的發(fā)現(xiàn)，二氧化錫納米線在充電過(guò)程中長(zhǎng)度幾乎拉伸了一倍，而不是像之前的預(yù)測(cè)那樣寬度拉伸。這樣的發(fā)現(xiàn)有助于改善鋰電池規(guī)劃，防止導(dǎo)致電池壽命縮短的內(nèi)部短路現(xiàn)象。

研究發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)未知的納米鋰電池陽(yáng)極在充電前后的改變。

掌管該研討項(xiàng)目的Jianyu Huang表明，他們開(kāi)發(fā)出的超微型化電池制造方法可以激勵(lì)更多對(duì)于顯微電池制造的研討，從而更全面的了解控制電池性能和可靠性的機(jī)制。基于納米線的鋰離子電池在充電密度和能效上都會(huì)比現(xiàn)有鋰電池有大幅提高，未來(lái)可能讓混合動(dòng)力汽車、筆記本、手機(jī)等鋰電池使用產(chǎn)品獲益。

由于納米材料的研究目前大多處于實(shí)驗(yàn)室階段，納米材料容易發(fā)生團(tuán)聚因此如何制得粒徑可控的納米顆粒，解決這些顆粒在貯存和運(yùn)輸過(guò)程中的團(tuán)聚問(wèn)題有待進(jìn)一步的研究。