美研发多孔硅微球比石墨多存储10倍电荷，可制成高性能锂离子电池

    据外媒报道，美国能源部西北太平洋国家实验室（the U.S. Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory，PNNL）的科学家们找到了一种新方法，能够利用此种前景很好、但是问题也多多的储能成分。硅通常用于计算机芯片和很多其他产品，因每克硅的电荷量是石墨的10倍，因而备受关注。问题是，硅在遇到锂时，会急剧膨胀，而且过于脆弱，无法承受制造电极时的压力。

    为了解决此类问题，PNNL的研究人员研发了一种独特的纳米结构，可以限制硅膨胀，同时还用碳将其强化。该研究可能会为其他类型的电池提供新型电极材料设计，并最终有助于提高电动汽车、电子设备和其他设备锂离子电池的能量容量。

    作为一种导电且稳定的碳，石墨非常适合用于在充电时将锂离子填入阳极中。与石墨相比，硅能够吸收很多的锂，但是体积也会膨胀3倍，导致阳极破裂。研究人员将微小的硅颗粒聚集成直径约为8微米的微球（大约是一个红血球大小），打造了多孔硅。

    研究发现，当比普通石墨电极多容纳两倍电荷时，多孔硅结构电极的厚度变化小于20%。与之前的多孔硅不同，得益于让微球变得像纱线球的碳纳米管，该微球也表现出非凡的机械强度。

    这一结果对于实现此种材料的商业化是一个好兆头，因为阳极材料在制造过程中必须能够承受滚轴的高压缩力。研究人员表示，下一步将研发更具扩展性、更经济的方法，来制造硅微球，从而未来能够生产出新一代高性能锂离子电池。

    （来源：盖世汽车）