加拿大化学家发现硅纳米粒子可使锂电池蓄电能力提高10倍

 行业新闻     |      2022-06-03 18:49

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本文摘要:硅材料因储量非常丰富,且比起锂电池中用于的石墨吸取更好的锂离子,被指出具备生产大容量电池的前景。但硅颗粒在吸取和获释锂离子时会收缩和膨胀,在多次充放电循环后更容易裂痕。加拿大阿尔伯塔大学化学家布里亚克(JillianBuriak)团队找到将硅塑造成纳米级的颗粒有助避免它裂痕。 研究测试了四种有所不同尺寸的硅纳米颗粒,确认多大的尺寸才能最大限度地充分发挥硅的优点,同时最大限度地增加其缺点。它们均匀分布在由具备纳米孔径的碳做成的高导电性石墨烯气凝胶中,以填补硅的较低导电性。

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硅材料因储量非常丰富,且比起锂电池中用于的石墨吸取更好的锂离子,被指出具备生产大容量电池的前景。但硅颗粒在吸取和获释锂离子时会收缩和膨胀,在多次充放电循环后更容易裂痕。加拿大阿尔伯塔大学化学家布里亚克(JillianBuriak)团队找到将硅塑造成纳米级的颗粒有助避免它裂痕。

研究测试了四种有所不同尺寸的硅纳米颗粒,确认多大的尺寸才能最大限度地充分发挥硅的优点,同时最大限度地增加其缺点。它们均匀分布在由具备纳米孔径的碳做成的高导电性石墨烯气凝胶中,以填补硅的较低导电性。

他们找到,大于的颗粒(直径仅有为30亿分之一米)在多次充放电循环后展现出出有最佳的长年稳定性。这解决了在锂离子电池中用于硅的容许。这一找到有可能造成新一代电池的容量是目前锂离子电池的10倍,朝着生产新一代硅基锂离子电池迈进了关键的一步。这项研究有辽阔的应用于前景,特别是在电动汽车领域,可以使其行经里程更加近,电池速度更加慢,电池重量更加重。

下一步是研发一种更加慢、更加低廉的方法来生产硅纳米颗粒,使其更容易运用在工业生产上。此项研究成果公开发表在《材料化学》杂志上。


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