Energy Technology:高能锂离子电池负极材料–纳米硅的制备及应用

盐城工学院建材研究院孙林和合作者针对纳米硅材料,从近年来不同维度纳米硅材料的合成以及在高能锂离子电池应用的角度进行了详细的综述,并且展望了纳米硅负极材料在高能锂离子电池中的实际应用前景。

低成本冶金硅高性能锂电池取得最新进展

硅基材料是目前最具应用前景的锂离子电池负极材料之一,但在实际应用方面仍存在循环性能差、制造成本高的关键瓶颈问题。 苏州大学晏成林教授和陈煜副教授与电子科技大学熊杰教授合作通过利用廉价冶金硅为原料,成功制备了具备介孔结构硅负极材料。硅的纳米尺寸以及大量的孔洞结构保证了电解质的充分浸润,促进了电极材料与锂的反应。通过一个简单的烧结过程,将一层3纳米左右的氧化硅层均匀地包覆在介孔硅纳米线表面。由于表面氧化层对于硅体积变化的缓冲效应,其电化学容量平均每周仅下降万分之四,体现了极佳的电化学循环稳定性。也将对低成本高性能电池体系的研究开发有着十分重要的意义,必将促进对电动车、便携式电子产品等需要高比能量的电池的产业化进程。

仿贻贝新型粘结剂材料助力高容量硅负极

韩国科学家Ryou Myung-Hyun等人注意到即使在湿滑表面上,贻贝也具有优异的粘附能力,研究结果表明是邻苯二酚这种官能团,赋予了这种特殊的耐潮湿附着力。受此启发,该团队利用多巴胺与羧基共轭将邻苯二酚官能团引入聚丙烯酸和海藻酸钠,使其得到了类似贻贝的粘附力,并选择了硅纳米粒子作为活性材料。