當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >

瑞典研發(fā)新型硅陽極鋰電池 可創(chuàng)造低成本大規(guī)模的生產(chǎn)工藝

時間:2021-02-22 10:10來源:微鋰電 作者:綜合報道
點擊: 次
       使用石墨作為負(fù)極材料的背后，是當(dāng)今鋰離子電池的許多限制。雖然是一種可靠的材料，但石墨的理論容量相對較低，以及在高電流密度下失去這種容量的傾向，是阻礙商用鋰離子電池容量和性能重大改進的兩個因素。
 
       硅是研究人員爭相關(guān)注的幾種新負(fù)極材料之一，它的理論容量約為石墨的十倍，當(dāng)然有很大的潛力。然而，在電池循環(huán)過程中，硅容易膨脹繼而分崩離析，導(dǎo)致性能迅速下降。
 
       研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了各種解決方法，包括一開始就使用硅多孔，或者使用碳納米管的“支架”結(jié)構(gòu)。然而，在這個研究的早期階段，很少有人關(guān)注所研究的工藝的成本或潛在的可擴展性。
 
       瑞典中部大學(xué)的科學(xué)家們希望解決這個問題，他們研究了一種硅陽極生產(chǎn)的新工藝，即利用“氣凝膠”工藝將納米大小的硅顆粒涂在石墨片上。利用這種工藝，他們生產(chǎn)出了一種陽極，在每克100毫安時的電流密度下，其比容量為455毫安時（mAh/g-1），庫侖效率為97%。關(guān)于這種陽極的工藝和特性的細(xì)節(jié)發(fā)表在《科學(xué)報告》中，論文為《高性能鋰離子電池的硅納米石墨氣凝膠基陽極》。
 
       該陽極依靠石墨作為添加劑來提高電導(dǎo)率并連接微小的硅納米顆粒。在第一個周期，陽極的容量達到1050 mAh/g-1，接近硅的理論極限。30次循環(huán)后，這一數(shù)值迅速下降到初始值的57%，100次循環(huán)后下降到52%。研究人員指出與原始硅、研磨硅或熱處理硅的結(jié)果相比，這是一個重大的進步。在第一個循環(huán)時，陽極的比能量被測得為787瓦時/公斤(Wh/kg)，200次循環(huán)后下降到341.25Wh/kg。
 
       雖然其他方法在容量保持方面表現(xiàn)出更強的結(jié)果，但研究人員在此指出，這些方法往往依賴于復(fù)雜或昂貴的工藝，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。研究人員表示：“硅納米顆粒通過氣凝膠制造路線從硅粉末和納米石墨使用聚乙烯醇(PVA)生長在納米石墨片上，方法簡單，成本效益高，可擴展，不需要昂貴的設(shè)備進行合成。在這項研究中，我們表明基于這種結(jié)構(gòu)制備的電極顯示出高比容量和循環(huán)穩(wěn)定性，因此是一種潛在的具有成本效益的硅基陽極方法。”
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 電池 硅陽極鋰電池
作者：綜合報道 ，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://tyubcd3.cn/qianyan//2021022235441.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報道，請 戳這里 告訴我們！
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專題
相關(guān)新聞
本月熱點
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時用@替換#
電話：010-53100736
在線投稿
企業(yè)微信號
微信公眾號