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東芬蘭大學研發(fā)混合材料提升鋰電池硅陽極性能 將電池容量提升2倍
據(jù)外媒報導，東芬蘭大學（the University of Eastern Finland）的研究人員研制了一種新式混合資料，由介孔硅微粒和碳納米管混合而成，可以改善鋰離子電池中硅的性能。電池技能的前進對可持續(xù)發(fā)展和完成氣候中和來說至關(guān)重要。
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圖片來源：東芬蘭大學
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全球的國家和公司都在尋求新式可持續(xù)性技能，以從運輸、消費品生產(chǎn)到動力生產(chǎn)都可完成氣候中立。一旦生產(chǎn)出綠色動力，就需要存儲起來，以便用于便攜式使用，在此過程中，電池技能在綠色動力消費中是一種可行的代替計劃。
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未來，硅會逐漸替代碳，成為鋰離子電池的陽極資料，由于硅的容量是石墨的十倍，而現(xiàn)在鋰離子電池中的陽極資料便是石墨。雖然，在陽極上運用硅可以讓整個電池的容量加倍，但是，硅資料的不穩(wěn)定性也給電池技能帶來了嚴峻的應戰(zhàn)。此外，現(xiàn)在沒有技能可以只用硅生產(chǎn)出可行的電池陽極。
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為了盡量減小高充電速率對硅陽極容量形成影響，東芬蘭大學的研究人員研制了一種介孔硅（PSi）微粒和碳納米管（CNT）制成的混合資料。研究人員以為，此種復合資料需要正極性的PSi和CNT以化學方式結(jié)合才可完成，才不會阻撓鋰離子向硅擴散。選擇適宜的偶聯(lián)劑，就可提高資料的導電性以及機械耐久性。此外，該混合資料中的PSi微粒由大麥殼灰制成，可將陽極資料的碳腳印完成最小化，支持陽極資料的可持續(xù)性。經(jīng)過在植物巖上使用簡單的鎂熱還原工藝，就可以生產(chǎn)出硅。植物巖是一種非晶形多孔硅結(jié)構(gòu)，在大麥殼灰中儲量豐厚。
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下一步，研究人員將生產(chǎn)全硅陽極與固體電解質(zhì)，以解決與鋰離子電池有關(guān)的安全問題以及有固體電解質(zhì)界面（SEI）不穩(wěn)定有關(guān)的應戰(zhàn)。
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