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    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

    发布日期: 2019-02-20    来源: 科技部门户网站   

      硅材料因储量丰富,且能比锂电池中使用的石墨吸收更多的锂离子,被认为具有制造大容量电池的前景。但硅颗粒在吸收和?#22836;?#38146;离子时会膨胀和收缩,在多次充放电循环后容易破裂。

      加拿大阿尔伯塔大学化学家布里亚克(Jillian Buriak)团队发现将硅塑造成纳米级的颗粒有助于防止它破裂。研究测试了四种不同尺寸的硅纳米颗粒,确定多大的尺寸才能最大限度地发挥硅的?#35834;悖?#21516;时最大限度地减少其缺点。它们均?#30830;?#24067;在由具有纳米孔径的碳制成的高导电性石墨烯气凝胶中,以弥补硅的低导电性。他们发现,最小的颗粒(直?#30563;?#20026;30亿分之一米)在多次充放电循环后表现出最佳的长期稳定性。这克服了在锂离子电池中使用硅的限制。这一发现可能导致新一代电池的容量是目前锂离子电池的10倍,朝着制造新一代硅基锂离子电池迈出了关键的一步。

      这项研究有广阔的应用前景,特别是在电动汽车领域,可以使其行驶里程更远,充电速度更快,电池重量更轻。下一步是开发一?#25351;?#24555;、更便宜的方法来制造硅纳米颗粒,使其更容?#33258;?#29992;在工业生产上。此项研究成果发表在《材料化学》杂志上。

     
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