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      新能源汽車、通訊及可便攜式設(shè)備等對(duì)鋰離子電池高容量、高續(xù)航能力的需求，鋰離子電池急需要更新，提高容量及循環(huán)性和減小體積。目前鋰電池硅碳負(fù)極是以石墨為主的各類碳材料，其理論容量只有372mAh/g，在實(shí)際應(yīng)用過程中，已接近理論容量，納米硅粉的理論容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石墨類碳材料，能夠達(dá)到4200mAh/g，且資源相對(duì)豐富，是新型硅碳負(fù)極材料的主要選擇。
      據(jù)外媒報(bào)道，阿爾伯塔大學(xué)（University of Alberta）化學(xué)家旨在創(chuàng)建新一代的硅基鋰電池，相較于當(dāng)前電池電芯產(chǎn)品，其充電容量（charge capacity）翻了10倍。
       阿爾伯塔大學(xué)化學(xué)家兼納米能源材料加拿大研究講座教授（Canada Research Chair）Jillian Buriak表示：“我們想要開展多種測(cè)試，查看不同尺寸的納米硅粉顆粒對(duì)電池內(nèi)部碎裂的不同影響?！?br />        對(duì)于大容量電池而言，納米硅粉的應(yīng)用潛力較大，因?yàn)樵摽畈牧系膬?chǔ)量豐富，相較于石墨，電池內(nèi)納米硅材料對(duì)鋰離子的吸納量大。但在多次充放電后，納米硅材料容易出現(xiàn)碎裂或斷裂，因?yàn)樵摬牧显谖{及釋放鋰離子后，自身會(huì)膨脹和收縮，易出現(xiàn)裂痕。
      據(jù)當(dāng)前的研究表明，若將硅制成納米級(jí)顆粒、線狀或管狀物，有助于防止其碎裂。Buriak及其團(tuán)隊(duì)想要了解，這類結(jié)構(gòu)的體積需要達(dá)到何種程度才能實(shí)現(xiàn)納米硅材料性質(zhì)的優(yōu)化并盡可能降低其不利影響。
      研究人員將硅納米顆粒物分為四種不同的尺寸，將其均勻地分散在高導(dǎo)電性石墨烯氣溶膠（highly conductive graphene aerogels），后者帶有納米級(jí)孔隙，該結(jié)構(gòu)可彌補(bǔ)納米硅粉顆粒導(dǎo)電性的不足。她們發(fā)現(xiàn)，在直徑1米的范圍內(nèi)，存在30億個(gè)納米級(jí)顆粒，在多次充放電后，可提供長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。
      上海超威納米科技有限公司計(jì)劃供應(yīng)200噸納米硅粉，應(yīng)用于鋰電池硅碳負(fù)極材料中，工藝穩(wěn)定，質(zhì)量保證，量大價(jià)優(yōu)。納米硅粉通過可變電流激光離子束氣相法制備，產(chǎn)品純度高、分散性能好、粒徑小、分布均勻，比表面積大、高表面活性，松裝密度低，活性好，工業(yè)化產(chǎn)量大等特點(diǎn)。

      Buriak解釋道：“隨著顆粒物尺寸的縮小，我們發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)力的管控力增強(qiáng)，因?yàn)榭苫阡嚨暮辖鸹c去合金化（alloying and dealloying）‘呼吸（breathes）’。”
      該研究表明，該技術(shù)可用于各類依賴于電池儲(chǔ)能設(shè)備的各類應(yīng)用中。想象下，若用戶電動(dòng)車的車載電池尺寸與特斯拉電池尺寸相同，但其續(xù)航里程數(shù)或?qū)⑻嵘?0倍，其充電時(shí)間或?qū)⒖s短為之前的1/10，而車載電池的重量也只有之前的1/10。

文章內(nèi)容部分來源： 蓋世汽車網(wǎng)