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可充電硅電池,電動汽車行業主要依賴當前的鋰離子電池(LIB)技術,中國建材網,cnprofit.com
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可充電硅電池,電動汽車行業主要依賴當前的鋰離子電池(LIB)技術
2022年08月01日    閱讀量:2782    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

來自Technion的一組研究人員鈥揑srael理工學院開發了一種新型可充電硅電池的概念驗證,以及使硅能夠可逆放電和充電的設計和架構。在材料科學與工程學院Yair Ein Eli教授的帶領下,該團隊通過研究生Alon Epstein的系統實驗工作和Igor Baskin博士的理論研究證明,硅在電池放電過程中溶解,充電后沉積元素硅。利用重摻雜n型硅晶片陽極和專門設計的混合型離子液體電解質,利用鹵化物(溴和碘)定制,作為轉換陰極,實現了幾次放電充電循環中國建材網cnprofit.com。


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這一突破可能為豐富儲能“超市”技術上可用的電池技術鋪平道路,緩解不斷增長的市場和對充電電池的需求。導致這一突破的發展對可持續能源需求的增加促使科學界將重點放在能夠以可管理和可靠的方式存儲大規模電網能量的電池研究上。此外,電動汽車行業主要依賴當前的鋰離子電池(LIB)技術,其不斷增長的需求預計將使當前的鋰生產變得緊張,并使其無法作為便攜式消費電子產品更廣泛地使用。目前,沒有任何技術被證明具有足夠的競爭力來取代LIB。長期以來,能夠在氧化過程中傳遞多電子的金屬和元素因其相關的高比能密度而成為研究界的焦點。


鎂、鈣、鋁和鋅作為潛在的陽極材料受到了廣泛關注,并取得了不同程度的進展;然而,由于所有這些系統都存在動力學性能差、電池穩定性差等問題,因此沒有一個系統能夠在LIB之外徹底改變儲能行業,因此,還有很多有待探索。盡管硅的能量密度高達8.4 kWh kg-1,與金屬鋰的能量密度11.2 kWh kg-1相當,但作為地殼中第二豐富的元素(僅次于氧)仍相對未被開發;Si具有穩定的表面鈍化、低電導率(取決于摻雜水平),迄今為止,在LIB合金陽極之外,還沒有報道將元素Si作為活性陽極的既定可充電電池化學。


在過去十年中,幾份出版物(最初由Ein Eli教授于2009年提出)報告了在一次非充電空氣電池設計中引入活性硅陽極的情況。因此,盡管其豐度高且易于生產,但直到該團隊最近取得突破,才探索將硅用作活性多價可再充電陽極的可能性。

標簽:原料動態,今日頭條,產品資訊,建材應用,市場評論,建筑基材,金屬材料
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