作者:普渡大学凯拉·怀尔斯 一个硬币电池的艺术描绘，铜电极(左)包含一个黑色纳米链结构，研究人员发现，这可以增加电池的容量，缩短充电时间
学分:普渡大学插图/亨利·哈曼 手机或电脑的电池寿命取决于电池负极材料中能储存多少锂离子
如果电池耗尽了这些离子，它就不能产生电流来运行设备，最终会出现故障
锂离子存储容量更高的材料要么太重，要么形状不合适，无法替代石墨，石墨是目前电池中使用的电极材料
普渡大学的科学家和工程师引入了一种潜在的方法，可以将这些材料重组为新的电极设计，从而延长电池的寿命，使其更加稳定，并缩短充电时间
这项发表在9月份《应用纳米材料》杂志封面上的研究创造了一种网状结构，被称为“纳米链”，由锑组成，锑是一种非金属，已知能提高电池中锂离子的充电能力
研究人员将纳米链电极与石墨电极进行了比较，发现当带有纳米链电极的硬币电池仅充电30分钟时，在100次充放电循环中，它们的锂离子容量翻了一番
某些类型的商用电池已经使用了类似锑金属负极的碳金属复合材料，但这种材料在吸收锂离子时往往会膨胀三倍，导致电池充电时出现安全隐患
一种新方法可以将更好的材料转化成纳米链结构，即硬币电池铜电极上的黑色材料，从而制成电池电极
学分:普渡大学/凯拉·怀尔斯 “你想在智能手机电池中容纳这种类型的扩展
这样你就不会带着不安全的东西到处走，”普渡大学化学工程副教授维拉斯·波尔说
通过应用化学化合物——还原剂和成核剂——普渡大学的科学家将微小的锑颗粒连接成纳米链形状，以适应所需的膨胀
研究小组使用的特殊还原剂氨硼烷负责创造空间——纳米链内的孔——来容纳膨胀和抑制电极失效
研究小组将氨硼烷应用于几种不同的锑化合物，发现只有氯化锑产生纳米链结构
“我们制造纳米粒子的程序始终如一地提供了链状结构，”P说
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拉玛钱德朗，普渡大学的有机化学教授
纳米链还能在至少100次充放电循环中保持锂离子容量稳定
“从周期1到周期100基本上没有变化，所以我们没有理由认为周期102会不一样，”波尔说
普渡大学化学研究生亨利·哈曼合成了锑纳米链结构，普渡大学化学工程博士后贾斯西埃尔·罗德里格斯测试了电化学电池的性能
研究人员说，电极设计有可能扩展到更大的电池
该团队计划接下来在袋装电池中测试这种设计
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