WMG研發(fā)硅-高質(zhì)量薄層石墨烯復(fù)合電極 欲用其替代石墨電極

據(jù)外媒報(bào)道，華威大學(xué)制造工程系（Warwick Manufacturing Group，WMG）的研究人員研發(fā)了硅－高質(zhì)量薄層石墨烯（Silicon－Few Layer Graphene，Si－FLG）復(fù)合電極（composite electrodes），將其用作為鋰離子電池陽(yáng)極石墨的高效替代品。

采用石墨烯強(qiáng)化硅質(zhì)陽(yáng)極結(jié)構(gòu)將大幅提升電極的循環(huán)特性、電極電阻及擴(kuò)散特性（diffusion properties）。

采用納米硅顆粒物可大幅提升活性表面的面積，在首次充電過(guò)程中提升鋰離子的積聚量，在硅和電解質(zhì)之間形成固態(tài)電解質(zhì)相間隔板（solid－electrolyte interphase barrier），從而大幅降低鋰離子的儲(chǔ)存量，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

該項(xiàng)新研究由華威大學(xué)制造工程系的Melanie Loveridge教授牽頭，目前已發(fā)現(xiàn)新款陽(yáng)極混合物，其成分為硅及化學(xué)改性石墨烯，或?qū)⒂兄谥圃旃栀|(zhì)陽(yáng)極鋰離子電池。該方法或?qū)⒈挥糜谝?guī)模化生產(chǎn)中，且對(duì)納米硅的尺寸也無(wú)需太過(guò)苛求，可規(guī)避許多相關(guān)的技術(shù)難題。

研究人員創(chuàng)建的該款陽(yáng)極混合物，其中納米硅微粒占到了60％，高質(zhì)量薄層石墨烯（FLG）、鈉（Sodium／Polyacrylic acid）、碳添加劑的含量分別占到了16％、14％和10％。在進(jìn)行了100多次充放電后，該研究團(tuán)隊(duì)還檢查了電極性能及材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。

該項(xiàng)目旨在加快推動(dòng)硅／石墨混合物的工業(yè)生產(chǎn)前準(zhǔn)備（pre－industrial production），為以后生產(chǎn)高能量大功率鋰離子電池的后續(xù)工藝做準(zhǔn)備。