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  • 1 # 使用者2468940895267

    剛好實驗室是做這個,今天又跟師兄聊了這個問題。以前的商業化的鋰電池是用的石墨來做電池anode的, 石墨可以接受很多cathode轉移來的鋰離子,然後形成共聚物,等待下次充電的時候再從anode轉移到cathode。可是這當中會有個問題就是,一旦陽極的石墨獲得鋰離子了之後,石墨就回膨脹!這個對於鋰電池來說是非常危險的,長期以往會造成短路破壞電池。不過石墨的結構還好,它只會有12%左右的膨脹,這樣的話透過其他改性是可以克服的。但是它的容量只有200-300mA H/g,於是乎我們開始使用新材料,矽就是這樣的。矽的容量有3000mA h/g,可見矽確實適合做電極材料,這也就是我導師常說的,這個silicon is future. 但是矽肯定沒那麼好,要不然早就開始用了。就是上面提到過的問題,矽在接受鋰離子後的膨脹是300%遠遠大於石墨。。。試想一下,你的電池充了一次電之後,電池突出來了一截。。。然後呢,回到這個問題上,深圳這家公司所宣稱的矽基電極電池到底是怎麼樣的我也不知道,我昨天看到這個訊息在網上查了半天也沒看到關於這個電池點極具體的介紹,所以姑且不能置評。跟實驗室的師兄聊這個,他們表示現在很多人都宣稱可以用矽基電極,但是真正怎樣不好說。只能說矽基電池目前仍處於實驗室中。********************************今天又聽了實驗室裡師姐的報告,有了新的瞭解!!!Dani在我們實驗室是去年秋天畢業的博士,她用PAN來對矽的奈米顆粒進行coating,在脆的易碎的矽表面加上一層有柔韌性的polymer, PAN(具體的方法和PAN的性質我就不介紹了)。總之在加了這樣一層polymer以後,矽的膨脹被有效的控制了,從300%降到了40%。可以說是效果顯著了!可是,這樣的膨脹率仍然太多了,對於商用的鋰離子電池,可以接受的膨脹率在8-13%。所以這樣處理過得矽基電極仍然無法使用。對於一個美國博士姐們兒,顯然這樣的結果是不能令人滿意的!於是她再接再厲,她又使用靜電紡的方法吧矽奈米粒子跟PAN混合一起用靜電紡的方法來製備電極。(具體步驟有興趣的可以查文章)這樣一來,充電後的矽基電極的膨脹率就降到了驚人的14%!這個已經非常接近商用電池的要求了。可是這個膨脹率是第一次充放電迴圈之後的膨脹率,然而在20次充放電之後,膨脹率在20%左右。。。所以,同志仍需努力。。。然後師姐在presentation中說出了驚人的一句話!她是第一個能把矽基電極的膨脹率控制的這麼低的人!!!沒辦法了,世界第一了。。。這博士讀的8太值了!所以,根據這次的最新資訊來看,深圳那個廠子號稱的矽基電極電池,要麼是在炒作新概念,要麼就根本在扯淡了。。。******************************憑這個記憶寫的,小研究生而已,哪有問題望請指正。

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