硅混合陽極材料的SEM(掃描式電子顯微鏡)圖像
在鋰離子
電池中使用硅陽極,被視作該領(lǐng)域的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。與石墨陽極相比,硅的儲(chǔ)能量可達(dá)到前者的十倍。若順利得到應(yīng)用,其有望將整個(gè)電芯的容量翻倍。遺憾的是,由于硅的性質(zhì)不太穩(wěn)定,科學(xué)家一直未能找到生產(chǎn)純硅陽極的好方法。
為克服純硅陽極的短板,東芬蘭大學(xué)(UEF)的研究人員們開發(fā)了一種混合材料,特點(diǎn)是由介孔硅(PSi)和碳納米管(CNT)組合而成。
UEF教授Vesa-Pekka Letho表示說,該團(tuán)隊(duì)在鋰離子電池研究上取得了激動(dòng)人心的進(jìn)展,希望他們的專業(yè)知識(shí)能夠?yàn)檫@一領(lǐng)域做出突出的貢獻(xiàn)。
值得一提的是,介孔硅微粒是由大麥殼的灰分制成的,工藝上使用了從植物體中提取無定形多孔硅的方法,且硅藻土中的灰分含量尤其高。
該校研究團(tuán)隊(duì)還使用了一種名為‘化學(xué)共軛’(Chemical Conjugation)的方法,可將具有適當(dāng)極性的PSi和CNT材料結(jié)合到一起,以避免阻礙鋰離子向硅中擴(kuò)散。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),通過使用正確的共軛方法,有助于改善陽極的導(dǎo)電性和耐久性。此外團(tuán)隊(duì)仍致力于開發(fā)基于固體電解質(zhì)的純硅陽極,以減輕鋰離子電池和電解質(zhì)界面上的安全隱患。
今年3月份的時(shí)候,團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在《科學(xué)報(bào)告》(Scientific Reports)上發(fā)表了其中一篇論文。
標(biāo)題為《Conjugation with carbon nanotubes improves the performance of mesoporous silicon as Li-ion battery anode》。
此外在四月的《材料、化學(xué)和物理》(Materials, Chemistry, and Physics)期刊上,團(tuán)隊(duì)又發(fā)表了另一篇論文。
標(biāo)題為《Cascading use of barley husk ash to produce silicon for composite anodes of Li-ion batteries》。
(責(zé)任編輯:子蕊)
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