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利用纳米颗粒改进硅原子,硅阳极锂离子电池性能得到提升

黄琨

电池

一项新研究发现,利用纳米颗粒技术构建的特殊结构,可以改进锂离子电池阳极性能。

研究于2月5日发表在《自然》旗下开放获取刊物《通讯-材料》上,标题为“Nano-vault architecture mitigates stress in silicon-based anodes for lithium-ion batteries”(纳米拱顶结构减轻锂离子电池硅基阳极应力),通讯作者为日本冲绳科学技术研究所研究生学院纳米颗粒设计单位的Marta Haro。

新研究通过显微镜技术和原子水平的计算机模拟发现,当硅原子沉积在纳米颗粒层上时,它们不会形成均匀的薄膜。相反,它们形成了倒锥状的柱,随着沉积的硅原子越来越多,柱越来越宽。最终,单个硅柱相互接触,形成拱形结构。这种拱形结构很坚固,可以更大程度承受硅原子和锂离子结合时,体积变化带来的断裂风险,使得电池在容量和充电周期方面都有所改善。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

【1】https://www.nature.com/articles/s43246-021-00119-0

【2】https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210208145916.htm


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