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硅海绵可替代锂离子电池中的石墨

  • 分类:前沿科技
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  • 来源:
  • 发布时间:2012-08-10

【概要描述】

硅海绵可替代锂离子电池中的石墨

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        美国科学家找到一种方法,用硅海绵替代石墨作为可充电锂离子电池内的元件,借此可研制出持续时间更长且性能更强的电池,用于商用电子设备和电动汽车上。

  这项研究由莱斯大学和洛克希德—马丁公司携手进行。研究的领导者、莱斯大学化学和生物分子工程学教授斯巴尼·利萨·比斯沃尔和该大学科学家曼都瑞·萨克尔撰文指出,借用他们研发的这一过程,能将比自身重4倍的物体存储在锂中。

  硅是地球上最常见的元素之一,能替代石墨作为电池内的阳极。此前该团队就发现,多孔硅吸收锂的能力是石墨的10倍多。这是因为硅吸收锂离子后会延展,像海绵一样的构造赋予了硅在电池内部生长的余地,同时也不会对电池的性能造成损害。

  研究人员称,从一个标准的250微米厚的硅晶圆上,至少可以提取到4块这样的海绵。而其一旦被从硅晶圆上提取出来,上、下都是打开着的,通过将其浸入一个导电的聚合物黏结剂聚丙烯腈(PAN)内,就可大大增强其导电性。

  科学家由此得到了一块坚硬的薄膜,其能被依附到一个集电器上并放置于电池结构内,并最终借用这一过程制造出了一款锂离子电池,其放电能力高达每克1260毫安时,这使其使用寿命更长。 据《材料化学》

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