銻納米顆粒成電池儲能“潛力股”

鋰離子電池如今已非常常見，為智能手機、筆記本電腦及其他便攜式電子設備提供了可靠的能源。不過，新的儲能需求對電池提出了更多、更高的需求，這或將導致原材料的短缺，因此基於鈉離子的研究正受到更高的重視。然而，能夠存儲鈉離子的材料依舊非常稀缺。銻的充電容量很高，比普通石墨高兩個數量級，長久以來一直被看作是高性能鋰電的陽極材料“潛力股”。

近日，瑞士聯邦材料測試與開發研究所、蘇黎世聯邦理工學院的科研人員首次制備出了單分散性良好的銻納米顆粒，粒徑介於10~20納米，能貯存大量的鋰離子和鈉離子，可作為未來高能密度電池陽極的備選材料。

研究人員發現，高度單分散的納米顆粒，尺寸偏差為10%或更低時，具有最佳的尺寸—性能關系。當粒徑為10納米或更小時，由於表面積過大而易於發生氧化﹔當粒徑大於100納米時，則由於體積伸縮率過高而使得穩定性降低。粒徑為20納米的銻顆粒則具有最佳的實驗結果。研究的另一結果顯示，粒徑在20~100納米范圍內的顆粒可以顯示出優異的、與尺寸無關的性能（如能量密度、倍率性能）。