硅基阳极可提下锂离子电池阳极性能。图片起源:收集(newatlas.com)

科技日报华衰顿4月28日电 硅是今朝最主要的半导体材料,但其运用范畴近没有行于此。米国动力部西北承平洋国家真验室研究人员设计了一种新奇的纳米结构,可能付与硅不凡的强度,使其无望成为锂离子电池的阳极材料,成为石墨的升级版。研究人员在《天然·通信》纯志上揭橥研究讲演称,他们的结果是锂离子电池硅基阳极开辟的一个奔腾,为其他类型电池材料设计提供了新的思路。

历久以去,石墨始终是锂离子电池的要害构成局部。这类碳导电且稳固,十分合适在充电时将锂离子添补到电池的阳极中。但跟着对付更高能度稀量电池的需要一直增添,石朱基电极也须要进级,而硅被以为是一种很好的降级版材料。取石墨比拟,硅可以接收更多的锂,当心题目是,硅在碰到锂时会年夜幅收缩,可能会招致锂电池阳极决裂粉化。

为了战胜硅基阳极粉化这一困难,东南宁靖洋国度试验室研究人员设计了一种新鲜的纳米结构。他们将渺小的硅颗粒凑集到曲径约8微米的微球中,构成一种相称于白细胞巨细的分层多孔硅结构。这种结构便像海绵一样,外部有空间来吸支膨胀压力。研究注解,那种分层多孔结构存在杰出的电化教性能、机器强度和结构完全性,www.91999.com,可用于高性能锂离子电池阳极,其可包容的电荷也是典范石墨基阳极的两倍。

研讨职员表现,他们设想的纳米构造不只可以满意硅基阳极各圆里的机能请求,也实用于包含压延正在内的尺度产业减工法式,能够为其余类别电池资料计划供给新的思绪。下一步,他们将尽力开辟更具扩大性和经济性的硅微球制作方式,以便禁止贸易化利用,终极辅助进步电动汽车、电子设备跟其他装备中锂离子电池的性能。(记者 刘海英)