當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >
瑞典研發(fā)新型硅陽極鋰電池 可創(chuàng)造低成本大規(guī)模的生產(chǎn)工藝
時(shí)間:2021-02-22 10:10來源:微鋰電 作者:綜合報(bào)道
點(diǎn)擊:
次
使用石墨作為負(fù)極材料的背后，是當(dāng)今鋰離子電池的許多限制。雖然是一種可靠的材料，但石墨的理論容量相對較低，以及在高電流密度下失去這種容量的傾向，是阻礙商用鋰離子電池容量和性能重大改進(jìn)的兩個(gè)因素。
硅是研究人員爭相關(guān)注的幾種新負(fù)極材料之一，它的理論容量約為石墨的十倍，當(dāng)然有很大的潛力。然而，在電池循環(huán)過程中，硅容易膨脹繼而分崩離析，導(dǎo)致性能迅速下降。
研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了各種解決方法，包括一開始就使用硅多孔，或者使用碳納米管的“支架”結(jié)構(gòu)。然而，在這個(gè)研究的早期階段，很少有人關(guān)注所研究的工藝的成本或潛在的可擴(kuò)展性。
瑞典中部大學(xué)的科學(xué)家們希望解決這個(gè)問題，他們研究了一種硅陽極生產(chǎn)的新工藝，即利用“氣凝膠”工藝將納米大小的硅顆粒涂在石墨片上。利用這種工藝，他們生產(chǎn)出了一種陽極，在每克100毫安時(shí)的電流密度下，其比容量為455毫安時(shí)（mAh/g-1），庫侖效率為97%。關(guān)于這種陽極的工藝和特性的細(xì)節(jié)發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》中，論文為《高性能鋰離子電池的硅納米石墨氣凝膠基陽極》。
該陽極依靠石墨作為添加劑來提高電導(dǎo)率并連接微小的硅納米顆粒。在第一個(gè)周期，陽極的容量達(dá)到1050 mAh/g-1，接近硅的理論極限。30次循環(huán)后，這一數(shù)值迅速下降到初始值的57%，100次循環(huán)后下降到52%。研究人員指出與原始硅、研磨硅或熱處理硅的結(jié)果相比，這是一個(gè)重大的進(jìn)步。在第一個(gè)循環(huán)時(shí)，陽極的比能量被測得為787瓦時(shí)/公斤(Wh/kg)，200次循環(huán)后下降到341.25Wh/kg。
雖然其他方法在容量保持方面表現(xiàn)出更強(qiáng)的結(jié)果，但研究人員在此指出，這些方法往往依賴于復(fù)雜或昂貴的工藝，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。研究人員表示：“硅納米顆粒通過氣凝膠制造路線從硅粉末和納米石墨使用聚乙烯醇(PVA)生長在納米石墨片上，方法簡單，成本效益高，可擴(kuò)展，不需要昂貴的設(shè)備進(jìn)行合成。在這項(xiàng)研究中，我們表明基于這種結(jié)構(gòu)制備的電極顯示出高比容量和循環(huán)穩(wěn)定性，因此是一種潛在的具有成本效益的硅基陽極方法。”
(責(zé)任編輯：子蕊)
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.69gh.com
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.69gh.com
猜你喜歡
-
研究人員開發(fā)新型鋁硫電池 能量密度有望達(dá)到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
崔屹鮑哲南團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)新型電解液，有望解決金屬鋰電池循環(huán)壽命難題
2021-06-04 10:10 -
韓國研發(fā)新型汽車電池回收技術(shù) 回收率達(dá)95%
2021-05-21 10:48 -
加州創(chuàng)企研發(fā)無鈷電池 容量更高、充電時(shí)間更短、成本更低
2021-05-18 09:07 -
哈佛科學(xué)家研發(fā)“三明治式電池” 充電時(shí)間僅10分鐘
2021-05-17 12:21 -
得州農(nóng)工大學(xué)開發(fā)新型無金屬多肽電池 可根據(jù)要求進(jìn)行降解
2021-05-15 13:19 -
哈佛大學(xué)團(tuán)隊(duì)打造新型固態(tài)鋰金屬電池：10-20分鐘為電動(dòng)汽車充滿電
2021-05-14 10:53 -
研究人員開發(fā)新型電解質(zhì) 提升鋰空氣電池循環(huán)穩(wěn)定性
2021-05-14 08:50 -
花王與大學(xué)合作研發(fā)用汗水發(fā)電的生物電池
2021-05-07 09:15 -
美國固態(tài)電池研發(fā)技術(shù)進(jìn)展—納米纖維網(wǎng)絡(luò)聚合物復(fù)合電解質(zhì)
2021-05-06 08:45
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關(guān)新聞
-
研究人員開發(fā)新型鋁硫電池 能量密度有望達(dá)到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
崔屹鮑哲南團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)新型電解液，有望解決金屬鋰電池循環(huán)壽命難題
2021-06-04 10:10 -
韓國研發(fā)新型汽車電池回收技術(shù) 回收率達(dá)95%
2021-05-21 10:48 -
加州創(chuàng)企研發(fā)無鈷電池 容量更高、充電時(shí)間更短、成本更低
2021-05-18 09:07 -
哈佛科學(xué)家研發(fā)“三明治式電池” 充電時(shí)間僅10分鐘
2021-05-17 12:21 -
得州農(nóng)工大學(xué)開發(fā)新型無金屬多肽電池 可根據(jù)要求進(jìn)行降解
2021-05-15 13:19 -
哈佛大學(xué)團(tuán)隊(duì)打造新型固態(tài)鋰金屬電池：10-20分鐘為電動(dòng)汽車充滿電
2021-05-14 10:53 -
研究人員開發(fā)新型電解質(zhì) 提升鋰空氣電池循環(huán)穩(wěn)定性
2021-05-14 08:50
本月熱點(diǎn)
-
2020年鋰電池行業(yè)研究報(bào)告
2021-05-11 11:24 -
突發(fā)｜深圳一鋰電企業(yè)停止經(jīng)營、解散員工！
2021-05-11 10:02 -
4月我國動(dòng)力電池裝車量同比上升134.0%
2021-05-13 08:26 -
如何看待Pack內(nèi)鐵鋰和三元混用
2021-06-01 09:25 -
可充電中性鋅空氣電池：進(jìn)展，挑戰(zhàn)和未來
2021-05-19 10:59 -
揭開贛鋒鋰業(yè)的家底
2021-06-03 09:46 -
“電池荒”來襲，生產(chǎn)純電動(dòng)汽車的車企要被卡脖子了？
2021-06-01 21:22
©2017 版權(quán)所有 電池聯(lián)盟 華杰永泰科技（北京）有限公司 承辦 Power by DedeCms
價(jià)值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號
價(jià)值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號
企業(yè)微信號
微信公眾號