盖世汽车讯 据外媒报道，印度科技部新研发了一种高容量阳极，在高速率充放电情况下非常稳定，可替代商用石墨阳极，实现安全、稳定、具有高存储容量、充电速度快的下一代锂离子电池（LIB）。

FeOOH-rGO-MnO2三元复合阳极（图片来源：印度科技部）

随着全球对能源需求的日益增长以及化石燃料的使用对环境造成的影响，研发清洁、高效的储能设备已经成为当务之急。锂离子电池具有较高的能量密度，已经成为最可靠的储能设备之一，且其应用广泛，可用于便携式电子设备、混合动力汽车等。此外，对下一代锂离子电池的需求现在主要聚焦于提升电池的安全性、容量、稳定性和充电速度。

印度科技部纳米与软物质科学（CeNS）研究所H. S. S. Ramakrishna Matte博士带领的团队研发了一种高容量阳极，在高充放电速率下非常稳定。该款阳极采用简单的、由低温合成工艺合成的FeOOH-rGO-MnO2（羟基氧化铁-还原氧化石墨烯-二氧化锰）三元复合阳极。

该项研究展示了该款阳极在高充放电速率下具有稳定的循环性能，在1、2和5 A g-1（重量比电流密度）时，其容量分别为956、842和688 mAh g-1（每克质量单位比容量的毫安小时，重量比容量），可充放电循环200次，在1 A g-1时，容量为900 mAh g-1，可充放电循环100次。

研究人员采用了多种电化学技术分析该款三元复合阳极的优异性能，并推断出碳基体可高效地为电子传导提供有利路径，并有助于形成稳定的固体电解质界面（SEI）。另一方面，非晶态MnO2通过控制体积膨胀来保持电极结构的完整性，这也是转换基阳极材料面临的主要挑战。此外，由于非晶态MnO2的存在，FeOOH-rGO-MnO2三元复合阳极中伪电容性得到增加，让该阳极在高充电速率下具有优异的稳定性，为实现更快的电极动力铺平道路。

因此，本研究中用于优化FeOOH阳极、简单且可通用的非晶态MnO2改性策略，也可推广应用于其他转换基材料，以解决类似问题，并实现其最大性能。基于该项研究，该研究机构已经申请了一项专利，可能实现现有锂离子电池中商用阳极的潜在替代品。