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新型硅阳极锂离子电池可以提升容量吗?

传统锂离子电池采用了石墨作为阳极,普遍认为这种材料的性能已经达到了极限,因此研究人员正在努力寻找潜在的替代品。尽管有不少研究将重点放在了纳米硅上,但是其仍然面对着量产难和退化快的问题。不过目前已有报道称加州法学河滨分校的团队成功地克服了这一难关,并开发出了利用硅作为锂离子电池阳极的方法。

研究人员开发出的硅阳极锂离子电池,具备了优越的性能。

在将原料研磨到纳米尺度之前,要经过一系列的纯化步骤(看起来像糖粉)提纯研磨后的粉末与盐、镁共同加热盐扮演了吸热剂的角色,而镁元素则会去除掉石英中的氧元素,从而提炼出纯硅。

更重要的是,在上述过程中,其形成了一致性的、具有多孔和三维海绵状的纯纳米硅。而孔隙又是改进电池阳极性能的关键因为它供应了更大的表面积,并允许锂离子更迅速地行进。

该团队已经开发出了一颗硬币般大小、使用新型硅纳米阳极的成品。据说比传统锂离子电池有着更显著的性能(3倍电池容量),有助于减少移动电话的充电间隔、或者电动汽车等设备昂贵的更换费用。

目前,研究人员正在寻找量产方法,并把硬币大小的锂离子电池提升到手机电池那么大。

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