科技前沿看點:成熟的鋰離子電池新工藝使性能提高了10倍

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有時,你可以找到簡單的解決復雜問題的方法,正如INRS的Lionel Roue博士團隊所證明的那樣,它巧妙地提高了鋰離子電池用硅基電極的性能。

眾所周知,這些電池中的電極的健壯性,在許多設備中使用,是其使用壽命的關鍵。根據該研究小組的論文,發表在“高級能源材料”雜志上,使用一種新的成熟工藝可以提高電極性能多達10倍。

鋰離子電池(LiBs)是電子設備和電動汽車中最常見的電池類型,具有許多優點,包括高能量密度、降低記憶效應和低自放電。然而,隨著產品的發展,制造商必須生產越來越高效的電池。另一個挑戰是使它們變得靈活。

這些新的特性給電極帶來了巨大的壓力,電極是LIBS的一個微妙的部分。為了滿足這些要求,方便制造,增加LiBs的壽命,研究人員希望提高電極的力學性能。這對于硅基電極來說尤為關鍵,在循環過程中,硅基電極的體積膨脹率可以達到270%。

在Roue博士的實驗室,能源科學和材料碩士的學生Cuauhtemoc Reale Hernandez開發了硅基電極的后處理方法。在電池組裝前,電極放置在潮濕的環境中兩到三天。然后它們被干燥和組裝。

這一非常簡單的步驟帶來了令人印象深刻的結果。它增強了硅顆粒之間的連接,從而顯著增強了電極結構..銅電流集電極膜與電極之間的附著力也得到了加強。這導致了更大的機械穩定性和LiB支持的充放電循環次數的急劇增加。此外,硅基電極的存儲容量是商用鋰離子電池石墨陽極的三倍。

已經成熟的硅基電極是一種簡單的解決方案,可以很容易地集成到制造過程中,以生產更耐用的電池。無論是電子設備和電動汽車的用戶,還是設計它們的大公司,人們都在廣泛尋求這種解決方案。

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