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科學家研制基于硅混合陽極的高性能鋰電池解決方案

時間:2020-04-24 09:02來源:cnBeta.COM 作者:綜合報道

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硅混合陽極材料的SEM（掃描式電子顯微鏡）圖像

在鋰離子電池中使用硅陽極，被視作該領(lǐng)域的一個重要挑戰(zhàn)。與石墨陽極相比，硅的儲能量可達到前者的十倍。若順利得到應用，其有望將整個電芯的容量翻倍。遺憾的是，由于硅的性質(zhì)不太穩(wěn)定，科學家一直未能找到生產(chǎn)純硅陽極的好方法。

為克服純硅陽極的短板，東芬蘭大學（UEF）的研究人員們開發(fā)了一種混合材料，特點是由介孔硅（PSi）和碳納米管（CNT）組合而成。

UEF教授Vesa-Pekka Letho表示說，該團隊在鋰離子電池研究上取得了激動人心的進展，希望他們的專業(yè)知識能夠為這一領(lǐng)域做出突出的貢獻。

值得一提的是，介孔硅微粒是由大麥殼的灰分制成的，工藝上使用了從植物體中提取無定形多孔硅的方法，且硅藻土中的灰分含量尤其高。

該校研究團隊還使用了一種名為‘化學共軛’（Chemical Conjugation）的方法，可將具有適當極性的PSi和CNT材料結(jié)合到一起，以避免阻礙鋰離子向硅中擴散。

科學家發(fā)現(xiàn)，通過使用正確的共軛方法，有助于改善陽極的導電性和耐久性。此外團隊仍致力于開發(fā)基于固體電解質(zhì)的純硅陽極，以減輕鋰離子電池和電解質(zhì)界面上的安全隱患。

今年3月份的時候，團隊已經(jīng)在《科學報告》（Scientific Reports）上發(fā)表了其中一篇論文。

標題為《Conjugation with carbon nanotubes improves the performance of mesoporous silicon as Li-ion battery anode》。

此外在四月的《材料、化學和物理》（Materials, Chemistry, and Physics）期刊上，團隊又發(fā)表了另一篇論文。

標題為《Cascading use of barley husk ash to produce silicon for composite anodes of Li-ion batteries》。

(責任編輯：子蕊)

文章標簽：鋰電池硅混合陽極

作者：綜合報道，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://www.m.astra-soft.com/qianyan//2020042433011.html

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