新规划处理锂电池硅基阳极粉化难题
原标题:新规划处理锂电池硅基阳极粉化难题硅是现在最重要的半导体资料,但其使用规模远不止于此。美国能源部西北太平洋国家实验室研讨人员规划了一种新颖的纳米结构,能够赋予硅特殊的强度,使其有望成为锂离子电池的阳极资料,成为石墨的晋级版。研讨人员在《天然·通讯》杂志上宣布研讨报告称,他们的效果是锂离子电池硅基阳极开发的一个腾跃,为其他类型电池资料规划供给了新的思路。长期以来,石墨一直是锂离子电池的要害组成部分。这种碳导电且安稳,十分适合在充电时将锂离子填充到电池的阳极中。但随着对更高能量密度电池的需求不断添加,石墨基电极也需求晋级,而硅被认为是一种很好的晋级版资料。与石墨比较,硅能够吸收更多的锂,但问题是,硅在遇到锂时会大幅胀大,可能会导致锂电池阳极决裂粉化。为了战胜硅基阳极粉化这一难题,西北太平洋国家实验室研讨人员规划了一种新颖的纳米结构。他们将细微的硅颗粒集合到直径约8微米的微球中,构成一种相当于红细胞巨细的分层多孔硅结构。这种结构就像海绵相同,内部有空间来吸收胀大压力。研讨标明,这种分层多孔结构具有超卓的电化学功能、机械强度和结构完整性,可用于高功能锂离子电池阳极,其可包容的电荷也是典型石墨基阳极的两倍。研讨人员表明,他们规划的纳米结构不只能够满意硅基阳极各方面的功能要求,也适用于包含压延在内的规范工业加工程序,能够为其他类型电池资料规划供给新的思路。下一步,他们将尽力开发更具扩展性和经济性的硅微球制作办法,以便进行商业化使用,终究协助进步电动汽车、电子设备和其他设备中锂离子电池的功能。

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