下一代阳极改善锂离子电池

下一代阳极改善锂离子电池

加利福尼亚大学河滨分校的研究人员创造了新的硅锡纳米复合阳极,导致锂离子电池,可充、 放电次数越多,在他们到达他们有用的生命结束之前。更持久的电池可以用在一切从手持电子设备到电动汽车。

题为”锡纳米粒子作为有效导电另外在硅阳极”,阐述了研究在科学报告 》 杂志上刊登周三 (8 月 3 日)。该项目是由洛伦佐曼戈利尼,机械工程,材料科学与工程在加州大学河滨分校伯恩斯工程学院副教授领导的。

锂离子电池,在个人电子产品,最受欢迎的可充电电池由三个主要部分组成︰ 阳极、 阴极和锂盐溶解在有机溶剂中。虽然石墨是首选的大多数阳极材料,其性能是首选的在制造更好的电池和扩大其应用程序的限制因素。

作为新型高性能替代石墨阳极研究了硅和锡。在当前的研究中,曼戈利尼的组显示为第一次,将这两种材料组合成单个复合导致电池性能显著改善。除了由石墨提供充电容量的三倍,硅锡纳米复合材料是极其稳定在许多的充放电循环,本质上延长其使用寿命。这些特点,加上一个简单的制造过程,可以帮助下一代汽车用锂离子电池的扩张。

“锂离子电池越来越受欢迎的电动汽车和航空航天应用,但现在显然需要减轻里程焦虑 — — 一辆车不会有足够的能量到达其目的地 — — 之前,我们将看到大规模采用的恐惧。可以帮助任何技术,只要它是简单和可扩展性,和我们的技术符合这两个这些标准,”曼戈利尼说︰ 欢迎。

曼戈利尼说︰ 加入硅、 锡而不是另一种导电材料如炭黑,会绕过硅的低电导率不降低能量存储。

“这两种材料之间的协同作用导致超过每个独自一人,这两个组件是锡好的能量存储能力和高的电导率结果改进性能的电池。要做到这一点甚至少量的锡,小如 2%按重量计算,加上”他说。

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