斯坦福石墨烯籠有效解決鋰離子電池矽負極問題

2021-02-15 Graphene石墨烯快訊

       多年來，科學家們一直試圖使用矽來作為鋰離子電池的負極材料，它每次充電可以存儲比目前商用的陽極10倍的能量，使高性能電池變得更小更輕。但有兩個主要問題一直未得到解決：矽顆粒膨脹，開裂和電池充電過程中易碎裂，他們與電池電解液發生反應，形成減弱其性能的塗層。


       現在，史丹福大學和能源部SLAC國家加速器實驗室的研究小組想出了一個可能的解決方案：為負極每一個矽顆粒定製一個石墨烯籠子。石墨烯是目前最薄的和最強的材料，具有極強的導電性。


      《Nature Energy》1月25日公布的一份報告，描述了一個簡單的三步法，建立合適的規模微觀石墨烯籠：足夠的空間，足以讓矽顆粒膨脹為電池充電，同時又足夠緊，可以把散開的顆粒拼在一起，因此它可以繼續在高容量運行。強勁的、靈活的籠子也阻止與電解質破壞性的化學反應。

       「在測試中，石墨烯籠實際上增強了微粒的導電性和提供高電荷容量，化學穩定性和效率，」 斯坦福直線加速器中心和史丹福大學的副教授崔毅說。 「這種方法，可以適用於其他的電極材料，也使能量密度高，低成本的電池材料成為可能。」


來源：http://phys.org/. 由「Graphene石墨烯快訊」獨家翻譯整理，其他公眾號轉載請註明出處。


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