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阿尔伯塔大学欲利用纳米硅材料打造新款锂电池

本文摘要:据外媒报导,阿尔伯塔大学(UniversityofAlberta)化学家目的创立新一代的硅基锂电池,相比于当前电池电芯产品,其电池容量(chargecapacity)刷了10倍。阿尔伯塔大学化学家兼任纳米能源材料加拿大研究讲座教授(CanadaResearchChair)JillianBuriak回应:“我们想积极开展多种测试,查阅有所不同尺寸的硅纳米颗粒对电池内部碎片的有所不同影响。

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据外媒报导,阿尔伯塔大学(UniversityofAlberta)化学家目的创立新一代的硅基锂电池,相比于当前电池电芯产品,其电池容量(chargecapacity)刷了10倍。阿尔伯塔大学化学家兼任纳米能源材料加拿大研究讲座教授(CanadaResearchChair)JillianBuriak回应:“我们想积极开展多种测试,查阅有所不同尺寸的硅纳米颗粒对电池内部碎片的有所不同影响。”对于大容量电池而言,硅的应用于潜力较小,因为该款材料的储量非常丰富,相比于石墨,电池内硅材料对锂离子的招揽量更大。但在多次充放电后,硅更容易经常出现碎片或脱落,因为该材料在招揽及获释锂离子后,自身不会收缩和膨胀,不易经常出现裂痕。

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据当前的研究指出,若将硅做成纳米级颗粒、线状或管状物,有助避免其碎片。Buriak及其团队想理解,这类结构的体积必须超过何种程度才能构建硅材料性质的线性规划并尽量减少其有利影响。研究人员将硅纳米颗粒物分成四种有所不同的尺寸,将其均匀分布地集中在低导电性石墨烯气溶胶(highlyconductivegrapheneaerogels),后者具有纳米级孔隙,该结构可填补硅导电性的严重不足。

她们找到,在直径1米的范围内,不存在30亿个纳米级颗粒,在多次充放电后,可获取长年的稳定性。Buriak说明道:“随着颗粒物尺寸的增大,我们找到对形变的管控力强化,因为可基于锂的合金化与去合金化(alloyinganddealloying)‘排便(breathes)’。”该研究指出,该技术可用作各类依赖电池储能设备的各类应用于中。想象下,若用户电动车的车载电池尺寸与特斯拉电池尺寸完全相同,但其续航里程数或将提高10倍,其电池时间或将延长为之前的1/10,而车载电池的重量也只有之前的1/10。


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