未來(lái)海綿硅材料將大幅提高移動(dòng)設(shè)備續(xù)航


鋰電世界 為了解決電池容量的問(wèn)題,近日美國(guó)能源部太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了一種全新的鋰離子電池,其電池容量是目前鋰離子電池的兩倍,這種新型鋰離子電池使用了一種名為海綿硅的材料。
目前絕大多數(shù)的鋰電池在充放電時(shí)使用的都是石墨電極。與采用硅電極鋰電池相比,傳統(tǒng)石墨電極鋰電池的容量?jī)H為前者的十分之一。在理想條件下,硅電極鋰電池能夠提供十倍于石墨電極鋰電池的電量,考慮到各種損耗因素,從現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,硅電極鋰電池的容量最終可以達(dá)到石墨電極鋰電池的2-3倍。
為了解決硅體積膨脹的問(wèn)題,太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們提出用一種多孔海綿硅來(lái)作為鋰離子電池的材料,該材料在充電時(shí)體積只會(huì)增加30%。此外,海綿硅電極鋰電池更加耐用,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在充放電1000次之后,電池剩余電量仍然能夠達(dá)到80%。
太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室表示,他們下一步的目標(biāo)是制造一個(gè)更大的原型電池,其電力將能夠驅(qū)動(dòng)一臺(tái)主流電動(dòng)汽車。此外,來(lái)自硅谷的一家名為Amprius的初創(chuàng)公司也已經(jīng)開(kāi)始了硅電極鋰電池的開(kāi)發(fā)和商業(yè)化過(guò)程。雖然Amprius公司的硅電極鋰電池的電量只比目前的石墨電極鋰電池高出10-50%,但是從較為理想的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,這家公司可能會(huì)在未來(lái)移動(dòng)設(shè)備電池行業(yè)占有十分重要的地位。