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新型硅陽極鋰離子電池可以提升容量嗎?

傳統(tǒng)鋰離子電池采用了石墨作為陽極,普遍認為這種材料的性能已經(jīng)達到了極限,因此研究人員正在努力尋找潛在的替代品。盡管有不少研究將重點放在了納米硅上,但是其仍然面對著量產(chǎn)難和退化快的問題。不過目前已有報道稱加州法學河濱分校的團隊成功地克服了這一難關,并開發(fā)出了利用硅作為鋰離子電池陽極的方法。

研究人員開發(fā)出的硅陽極鋰離子電池,具備了優(yōu)越的性能。

在將原料研磨到納米尺度之前,要經(jīng)過一系列的純化步驟(看起來像糖粉)提純研磨后的粉末與鹽、鎂共同加熱鹽扮演了吸熱劑的角色,而鎂元素則會去除掉石英中的氧元素,從而提煉出純硅。

更重要的是,在上述過程中,其形成了一致性的、具有多孔和三維海綿狀的純納米硅。而孔隙又是改進電池陽極性能的關鍵因為它供應了更大的表面積,并允許鋰離子更迅速地行進。

該團隊已經(jīng)開發(fā)出了一顆硬幣般大小、使用新型硅納米陽極的成品。據(jù)說比傳統(tǒng)鋰離子電池有著更顯著的性能(3倍電池容量),有助于減少移動電話的充電間隔、或者電動汽車等設備昂貴的更換費用。

目前,研究人員正在尋找量產(chǎn)方法,并把硬幣大小的鋰離子電池提升到手機電池那么大。

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