铜和石墨组合有助于生产更高效的锂离子电池

美国能源部艾姆斯实验室的科研人员，在他们进行的基础能源研究中。首次发现了铜和石墨组合之后可能会有助于提高锂离子电池的能源效率，锂离子电池中就包括铜、石墨等组件。   

艾姆斯实验室科学家兼爱荷华州立大学化学和材料科学与工程杰出教授Pat Thiel说：“我们对这一科研发现非常兴奋，因为我们没有想到还存在这种情况。我们之前普遍认为铜似乎不会与石墨材料发生强烈的相互作用，所以上述新发现对我们来讲是一个很大的惊喜。”我们需要了解和此有关的原因和机制，这对我们来讲实在是一项既令人振奋又有挑战性的工作。”        

科学家们在超高真空环境中用离子轰击石墨以使石墨产生表面缺陷。然后将铜沉积在离子轰击过的石墨上，同时将其保持在600-800K的高温下。这一合成路线产生了完全被石墨烯层覆盖的多层铜岛。        

艾姆斯实验室研究助理Ann Lii-Rosales说：“铜是一种高导电性材料，但易受氧化影响，如今我们能够成功地将其嵌入到石墨表面，这对铜来讲是一种保护。”同时她也提出了这一技术可能会适用的许多潜在应用领域，例如应用在电池技术中。        

这项研究是去年的一个发现的延续，当时研究人员在单层石墨烯下封装了磁性稀土金属镝。受到他们成功的鼓舞，艾姆斯实验室开始用包括铜在内的其他元素测试了该方法的可行性。       

该研究结果发表在了“Journal of Physical Chemistry C”期刊上，论文名字为"Formation of Multilayer Cu Islands Embedded beneath the Surface of Graphite: Characterization and Fundamental Insights"（石墨表面下多层铜岛的形成：表征和基本洞察）。