锂电池用碳硅负极材料,大容量快速充电。

研究人员一直在努力解决这个问题。在2017年,研究人员设计了一种通过将有机硅置于“框架”中来防止体积变化的方法。硅嵌入直径为5到50微米(微米= 1百万分之一米)的刚性碳结构中。当时它是化学合成的,但是这次简化了制造材料。将玉米和甘薯中的淀粉溶解在水中,在硅酮上油,将油与乳化剂混合,然后加热。经过“混合”和“加热”的材料是具有刚性碳结构的硅的复合材料。

铃兰 2020年1月25日 pm9:59 阅读 99

已经开发出用于增强移动电话和笔记本电脑中使用的锂离子电池性能材料。它使用淀粉和水等在日常生活中容易获得的原料,并且其制造工艺简单,被认为增加了商品化的可能性。

韩国科学技术研究院(KIST)21日宣布,储能研究小组的钟焕基团队开发了一种由硅和刚性碳结构制成的新型阳极材料。

锂电池用碳硅负极材料,大容量快速充电。

石墨主要用作市售锂离子电池的负极,但是近来,已经研究了使用硅材料负极代替石墨的方法来增加电池容量。然而,硅负电极的缺点在于,当重复进行充放电过程时,电池由于体积膨胀而膨胀。

研究人员一直在努力解决这个问题。在2017年,研究人员设计了一种通过将有机硅置于“框架”中来防止体积变化的方法。硅嵌入直径为5到50微米(微米= 1百万分之一米)的刚性碳结构中。

当时它是化学合成的,但是这次简化了制造材料。将玉米和甘薯中的淀粉溶解在水中,在硅酮上油,将油与乳化剂混合,然后加热。经过“混合”和“加热”的材料是具有刚性碳结构的硅的复合材料。

KIST将制造过程描述为“像炸薯条一样容易的加热过程”。

研究人员发现,负极材料的容量是石墨基负极材料的四倍。它也表明即使在500次充电和放电后仍能保持性能,并且可以在5分钟内快速充电以充满80%的存储容量。

高级研究员钟宪基说:“我们使用了日常生活中容易获得的材料,例如玉米淀粉,并通过混合和热处理这些材料来开发碳硅复合材料。” 

他进一步预测,如果将来将这种开发的材料应用于锂离子二次电池,则可以将其用于电动汽车和储能系统(ESS)。

研究结果于去年12月11日发表在国际期刊《纳米快报》上。


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