新(xīn)能(néng)源汽車(chē)、通訊及可(kě)便攜式設備等對锂離子電(diàn)池高容量、高續航能(néng)力的需求，锂離子電(diàn)池急需要更新(xīn)，提高容量及循環性和減小(xiǎo)體(tǐ)積。目前锂電(diàn)池矽碳負極是以石墨為(wèi)主的各類碳材料，其理(lǐ)論容量隻有(yǒu)372mAh/g，在實際應用(yòng)過程中(zhōng)，已接近理(lǐ)論容量，納米矽粉的理(lǐ)論容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石墨類碳材料，能(néng)夠達到4200mAh/g，且資源相對豐富，是新(xīn)型矽碳負極材料的主要選擇。
      據外媒報道，阿爾伯塔大學(xué)（University of Alberta）化學(xué)家旨在創建新(xīn)一代的矽基锂電(diàn)池，相較于當前電(diàn)池電(diàn)芯産(chǎn)品，其充電(diàn)容量（charge capacity）翻了10倍。
       阿爾伯塔大學(xué)化學(xué)家兼納米能(néng)源材料加拿(ná)大研究講座教授（Canada Research Chair）Jillian Buriak表示：“我們想要開展多(duō)種測試，查看不同尺寸的納米矽粉顆粒對電(diàn)池内部碎裂的不同影響。”
       對于大容量電(diàn)池而言，納米矽粉的應用(yòng)潛力較大，因為(wèi)該款材料的儲量豐富，相較于石墨，電(diàn)池内納米矽材料對锂離子的吸納量大。但在多(duō)次充放電(diàn)後，納米矽材料容易出現碎裂或斷裂，因為(wèi)該材料在吸納及釋放锂離子後，自身會膨脹和收縮，易出現裂痕。
      據當前的研究表明，若将矽制成納米級顆粒、線(xiàn)狀或管狀物(wù)，有(yǒu)助于防止其碎裂。Buriak及其團隊想要了解，這類結構的體(tǐ)積需要達到何種程度才能(néng)實現納米矽材料性質(zhì)的優化并盡可(kě)能(néng)降低其不利影響。
      研究人員将矽納米顆粒物(wù)分(fēn)為(wèi)四種不同的尺寸，将其均勻地分(fēn)散在高導電(diàn)性石墨烯氣溶膠（highly conductive graphene aerogels），後者帶有(yǒu)納米級孔隙，該結構可(kě)彌補納米矽粉顆粒導電(diàn)性的不足。她們發現，在直徑1米的範圍内，存在30億個納米級顆粒，在多(duō)次充放電(diàn)後，可(kě)提供長(cháng)期的穩定性。
      上海超威納米科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司計劃供應200噸納米矽粉，應用(yòng)于锂電(diàn)池矽碳負極材料中(zhōng)，工(gōng)藝穩定，質(zhì)量保證，量大價優。納米矽粉通過可(kě)變電(diàn)流激光離子束氣相法制備，産(chǎn)品純度高、分(fēn)散性能(néng)好、粒徑小(xiǎo)、分(fēn)布均勻，比表面積大、高表面活性，松裝(zhuāng)密度低，活性好，工(gōng)業化産(chǎn)量大等特點。

      Buriak解釋道：“随着顆粒物(wù)尺寸的縮小(xiǎo)，我們發現對應力的管控力增強，因為(wèi)可(kě)基于锂的合金化與去合金化（alloying and dealloying）‘呼吸（breathes）’。”
      該研究表明，該技(jì )術可(kě)用(yòng)于各類依賴于電(diàn)池儲能(néng)設備的各類應用(yòng)中(zhōng)。想象下，若用(yòng)戶電(diàn)動車(chē)的車(chē)載電(diàn)池尺寸與特斯拉電(diàn)池尺寸相同，但其續航裏程數或将提升10倍，其充電(diàn)時間或将縮短為(wèi)之前的1/10，而車(chē)載電(diàn)池的重量也隻有(yǒu)之前的1/10。

文(wén)章内容部分(fēn)來源： 蓋世汽車(chē)網