中國粉體網(wǎng)訊  硅負(fù)極的能量密度超過4000mah/g,，是372mah/g的石墨材料的10倍以上,。并且硅是地球上第二豐富的元素，占地殼的27.7%。

但是由于硅負(fù)極在鋰化過程中的體積膨脹超過3倍,，使得電極機(jī)械穩(wěn)定性不好,。并且不穩(wěn)定的新的SEI層的形成會造成快速能量損失。

圖1：硅微粒和碳氧化硅合成核殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計示意圖

為了克服這些問題,，一些廠家會采用硅納米顆粒,，但是。它們具有更大的比表面積,，增加電解質(zhì)的消耗,，前幾次的充放電循環(huán)庫倫效率較差。

“康橋電池能源CamCellLab”公眾號了解到,，日本先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院的科學(xué)家開創(chuàng)了一種新的解決方案,，可以顯著提高鋰離子電池的性能，這對于實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)至關(guān)重要,。

圖2：提純硅

他們開發(fā)了一種核殼型材料,，其中中心核由硅微粒（siliconmicronparticles，SiMP）組成,，這種微粒涂有碳材料,，然后將碳氧化硅黑色玻璃作為殼層接枝。

圖3：由NCA為正極硅微粒和碳氧化硅為負(fù)極的全電池供電的發(fā)光二極管

這種新型結(jié)構(gòu)材料作為半電池的陽極,，來測試在不同電位窗口下的鋰脫嵌和入嵌能力的檢驗,。該材料中鋰在顆粒中的擴(kuò)散能力非常優(yōu)秀，減少內(nèi)阻和體積膨脹問題,。在775個循環(huán)下可以保持99.4%的能量,。

該研究展示了硅微粒作為電池負(fù)極材料的驚人潛力，更主要的是,，它的合成過程可以很容易地擴(kuò)大規(guī)模,，這意味著它對于生產(chǎn)低成本電動汽車至關(guān)重要。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/文正）

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