中國(guó)粉體網(wǎng)訊  據(jù)報(bào)道,，中國(guó)浙江農(nóng)林大學(xué)(Zhejiang A&F University)、華中科技大學(xué)(HUST)與斯坦福大學(xué)(Stanford University)的一組研究人員為鋰離子電池研發(fā)了一種無(wú)粘結(jié)劑,、靈活,、獨(dú)立的電極，其中的硅含量達(dá)到了前所未有的92%,。

 此種結(jié)構(gòu)使鋰離子電池的電極比容量達(dá)到了超高的2700 mAh g,？1，具備良好的循環(huán)穩(wěn)定性,， 300次循環(huán)后,，比容量大于2000 mAh g？1,，硅含量仍高達(dá)85%。而且實(shí)際商業(yè)水平容量達(dá)5.58 mAh cm,？2。

 為了滿足下一代移動(dòng)電子設(shè)備和電動(dòng)汽車等關(guān)鍵應(yīng)用的需求,，研發(fā)重量更輕、容量更大,、使用壽命更長(zhǎng)的鋰離子電池(LIB)被認(rèn)為是重要的戰(zhàn)略,。而在理論上,，硅的比容量達(dá)3579 mAh g,？1 (Li15Si4),，是非常有前景的陽(yáng)極材料,，可用于下一代鋰離子電池中,，因而受到廣泛關(guān)注,。

 不過(guò),，由于在運(yùn)行時(shí)硅的體積變化較大(>300%),，而且導(dǎo)電性差,，極大地限制了電極的穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)過(guò)程,。事實(shí)上,，為了保持電極的穩(wěn)定性，電池行業(yè)不得不在商用電池陽(yáng)極中使用相對(duì)較少的硅(質(zhì)量<15%),。硅含量如此之低,，嚴(yán)重削弱了硅材料用于電極時(shí)的容量?jī)?yōu)勢(shì)。 

在此次研究中,，研究人員研發(fā)了一種基于纖維素的拓補(bǔ)微漩渦結(jié)構(gòu),，使電極中的硅含量達(dá)到了92%,，這是前所未有的記錄，而且整個(gè)電極都無(wú)需粘結(jié)劑,，研究人員還研究了該電極作為靈活,、無(wú)粘結(jié)劑且獨(dú)立的陽(yáng)極,，用于鋰離子電池中,。 

在該硅CNT(碳納米管)碳微漩渦(Si@CNT/C-microscroll)設(shè)計(jì)中,，碳涂層硅納米顆粒被固定在導(dǎo)電碳納米管上,，隨后被放置在纖維素碳輥中,，碳輥中有足夠的空隙讓硅體積膨脹,，因而能夠讓高反應(yīng)活性的硅得以均勻分散。

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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