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(UniversityofWarwick)的研讨人员通过加强石墨烯束的阳极结构,发现了一种用硅替代阳极中石墨的有效方法,从而提高了锂离子电池的容量,使其寿命延长了一倍以上。
通过增加石墨烯束,科学家成功解决了硅中固有的功能问题,硅是地壳中含量排名第二的元素,其分量是石墨的10倍,因而提高了电池的容量,并使其寿命延长了一倍以上。
在锂电池中,具有极高比容量的硅会受到容量衰减的困扰。由于其在锂化时体积胀大,硅粒子能够以化学方法聚集在一起,发生绝缘界面层,由于硅在重复充电时本质上不具有满足的弹性以敷衍锂化应变,这可导致阳极复合资料微结构的决裂,粉化和快速物理降解。
然而,英国华威大学的研讨人员发现了一种新式阳极混合物,这种混合物能够在工业规划上制造。研讨人员分离几个衔接的石墨烯层后,能够得到几层石墨烯(FLG)资料。
依据“自然科学陈述”上的题为“硅-少量石墨烯(FLG)复合电极系统的相关阻抗研讨”的研讨陈述,FLG资料能够明显改善用于阳极的较大尺寸硅颗粒的功能。
因而,研讨人员创建了60%微硅颗粒、16%FLG、14%钠/聚丙烯酸和10%碳增加剂的混合阳极,然后进行了100次充放电循环检查其功能以及资料结构的改变。
FLG的薄片增加了资料的弹性和拉伸功能,大大减少了锂在硅化过程中物理胀大所形成的危害,华威大学工程学院的高档研讨员MelanieLoveridge博士是该研讨的带头人,他说:“更重要的是,这些FLG片也能够十分有效地坚持硅颗粒之间的分离程度。”
研讨小组已经开端与剑桥大学,CIC,Lithops和IIT(意大利理工学院),进一步研讨这项由VartaMicro-innovations领导的为期两年的项目,出产硅/石墨烯复合资料,并用于高能和高功率的锂电池。
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