為了減少快充對降低硅陽極容量的影響，東芬蘭大學的研究人員開發(fā)了一種介孔硅（PSi）微粒和碳納米管（CNTs）的混合材料，可以改善鋰離子電池中硅的性能。

根據(jù)研究人員的說法，這種雜化材料需要通過PSi和碳納米管的化學共軛來實現(xiàn)，以避免鋰離子擴散到硅中。通過適當?shù)墓曹椃绞剑岣吡瞬牧系膶щ娦院蜋C械耐久性。

硅單質作為負極材料是電池充放電原理圖

論文中還提到，混合材料中使用的PSi微粒從大麥殼灰中分離制得，減少了負極材料的碳消耗，可持續(xù)性發(fā)展前景十分樂觀。此外，在大麥殼灰中還發(fā)現(xiàn)了大量的無定形多孔二氧化硅結構，研究人員將其稱為“植硅石”。

植硅石是通過植物的吸收沉積作用將地表的溶解硅組分轉化而得到的一種獨特的硅體。通過簡單的鎂熱還原工藝，我們可以從植硅石中分離出硅。

“我們希望通過利用與硅介孔結構有關的專業(yè)知識為該領域做出貢獻，也希望歐盟加大對電池基礎研究的投入，為高性能電池鋪路。”來自東芬蘭大學的Vesa-Pekka Lehto教授說。

這些研究成果發(fā)表在《科學報告和材料化學與物理學》上。

世界各國都在尋找新的可持續(xù)技術，以實現(xiàn)從能源生產、運輸?shù)较牡雀鱾€區(qū)塊間的碳中和。綠色能源的誕生，標志著人類零排放意識的增強，傳統(tǒng)儲能方式的止步不前，意味著綠色能源將得不到便攜式的利用。因此，電池技術的進步對可持續(xù)發(fā)展至關重要。

硅陽極在使用時會膨脹，使電池降級太快

由于硅材料性能的不穩(wěn)定性，至今還沒有一種技術可以僅由硅生產出可利用的陽極。但在未來的鋰離子電池中，硅逐漸取代碳作為負極材料想必也是大勢所趨，屆時有望在陽極中使用硅讓電池單元的容量增加一倍。

原文鏈接：

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200421112603.htm

粉體圈 編譯 YUXI