
Ученые из Китая и США создали технологию для одностадийного синтеза алюминиевых наночастиц («желтка»), заключенных в оболочку из оксида титана («скорлупы»). Роль «белка» в этой структуре играет очень разбавленный раствор серной кислоты. Такую систему предполагается использовать в качестве электродов для литий-ионных батарей. Работа опубликована в Nature Communications.В качестве основы будущего «яйца» авторы использовали коммерчески доступный порошок алюминия с диаметром частиц около 50 нанометров. Его помещали в одномолярный раствор серной кислоты, предварительно насыщенной сульфатом титанила (TiOSO4). Тонкая пленка оксида алюминия, покрывающая частицы порошка, растворялась в кислоте, при этом локально вокруг частиц повышалась концентрация воды. Это приводило к осаждению гидроокиси титанила из сульфата, которая образовывала прочный каркас («скорлупу»), отделяя алюминиевый «желток» от основной массы раствора. Оставшаяся внутри кислота («белок») тратилась на растворение алюминия, поэтому окончательно размер «желтка» был в несколько раз меньше общей полости «яйца». Готовые частицы сушили в атмосфере аргона.Авторы анализировали строение и состав полученных структур при помощи сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, а также рентгеновской дифракции. Кроме того, измерялись электрохимические показатели электродов, созданных на их основе.
