新型硅陽極鋰離子電池可以提升容量嗎?
傳統(tǒng)鋰離子電池采用了石墨作為陽極,普遍認(rèn)為這種材料的性能已經(jīng)達(dá)到了極限,因此研究人員正在努力尋找潛在的替代品。盡管有不少研究將重點(diǎn)放在了納米硅上,但是其仍然面對著量產(chǎn)難和退化快的問題。不過目前已有報(bào)道稱加州法學(xué)河濱分校的團(tuán)隊(duì)成功地克服了這一難關(guān),并開發(fā)出了利用硅作為鋰離子電池陽極的方法。
研究人員開發(fā)出的硅陽極鋰離子電池,具備了優(yōu)越的性能。
在將原料研磨到納米尺度之前,要經(jīng)過一系列的純化步驟(看起來像糖粉)提純研磨后的粉末與鹽、鎂共同加熱鹽扮演了吸熱劑的角色,而鎂元素則會去除掉石英中的氧元素,從而提煉出純硅。
更重要的是,在上述過程中,其形成了一致性的、具有多孔和三維海綿狀的純納米硅。而孔隙又是改進(jìn)電池陽極性能的關(guān)鍵因?yàn)樗?yīng)了更大的表面積,并允許鋰離子更迅速地行進(jìn)。
該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出了一顆硬幣般大小、使用新型硅納米陽極的成品。據(jù)說比傳統(tǒng)鋰離子電池有著更顯著的性能(3倍電池容量),有助于減少移動電話的充電間隔、或者電動汽車等設(shè)備昂貴的更換費(fèi)用。
目前,研究人員正在尋找量產(chǎn)方法,并把硬幣大小的鋰離子電池提升到手機(jī)電池那么大。
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