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新型锂电池,延长4倍续航,是否靠谱?

作者:三青 时间:2023-04-25 阅读数:人阅读

 

刚好实验室是做这个,今天又跟师兄聊了这个问题。

以前的商业化的锂电池是用的石墨来做电池anode的, 石墨可以接受很多cathode转移来的锂离子,然后形成共聚物,等待下次充电的时候再从anode转移到cathode。可是这当中会有个问题就是,一旦阳极的石墨获得锂离子了之后,石墨就回膨胀!这个对于锂电池来说是非常危险的,长期以往会造成短路破坏电池。

不过石墨的结构还好,它只会有12%左右的膨胀,这样的话通过其他改性是可以克服的。但是它的容量只有200-300mA H/g,于是乎我们开始使用新材料,硅就是这样的。硅的容量有3000mA h/g,可见硅确实适合做电极材料,这也就是我导师常说的,这个silicon is future.

但是硅肯定没那么好,要不然早就开始用了。就是上面提到过的问题,硅在接受锂离子后的膨胀是300%远远大于石墨。。。试想一下,你的电池充了一次电之后,电池突出来了一截。。。

然后呢,回到这个问题上,深圳这家公司所宣称的硅基电极电池到底是怎么样的我也不知道,我昨天看到这个消息在网上查了半天也没看到关于这个电池点极具体的介绍,所以姑且不能置评。

跟实验室的师兄聊这个,他们表示现在很多人都宣称可以用硅基电极,但是真正怎样不好说。只能说硅基电池目前仍处于实验室中。

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今天又听了实验室里师姐的报告,有了新的了解!!!

Dani在我们实验室是去年秋天毕业的博士,她用PAN来对硅的纳米颗粒进行coating,在脆的易碎的硅表面加上一层有柔韧性的polymer, PAN(具体的方法和PAN的性质我就不介绍了)。总之在加了这样一层polymer以后,硅的膨胀被有效的控制了,从300%降到了40%。可以说是效果显著了!可是,这样的膨胀率仍然太多了,对于商用的锂离子电池,可以接受的膨胀率在8-13%。所以这样处理过得硅基电极仍然无法使用。

对于一个美国博士姐们儿,显然这样的结果是不能令人满意的!于是她再接再厉,她又使用静电纺的方法吧硅纳米粒子跟PAN混合一起用静电纺的方法来制备电极。(具体步骤有兴趣的可以查文章)这样一来,充电后的硅基电极的膨胀率就降到了惊人的14%!这个已经非常接近商用电池的要求了。可是这个膨胀率是第一次充放电循环之后的膨胀率,然而在20次充放电之后,膨胀率在20%左右。。。所以,同志仍需努力。。。

然后师姐在presentation中说出了惊人的一句话!她是第一个能把硅基电极的膨胀率控制的这么低的人!!!

没办法了,世界第一了。。。这博士读的8太值了!

所以,根据这次的最新信息来看,深圳那个厂子号称的基电极电池,要么是在炒作新概念,要么就根本在扯淡了。。。

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凭这个记忆写的,小研究生而已,哪有问题望请指正。

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