德國巴登-符騰堡州太陽能和氫能研究中心(ZSW)研發(fā)出一款新型纖維基硅負(fù)極，該技術(shù)有望將鋰離子電池的能量密度顯著提升。這項(xiàng)鋰離子電池技術(shù)的突破，為電動汽車、消費(fèi)電子和可再生能源存儲領(lǐng)域帶來新的發(fā)展可能。FACILE項(xiàng)目正在開發(fā)用于可持續(xù)且更強(qiáng)大的鋰離子電池的創(chuàng)新型硅基負(fù)極材料。
傳統(tǒng)的鋰離子電池通常采用石墨陽極，其理論容量約為每克370毫安時。硅材料的理論容量可達(dá)每克4200毫安時，但在充放電過程中會出現(xiàn)高達(dá)300%的體積膨脹，導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)損壞。ZSW管理委員會成員Markus Hlzle博士表示：“FACILE項(xiàng)目展示了巴登-符騰堡州的工業(yè)界和科學(xué)界如何共同覆蓋鋰離子電池的整個價值鏈，從材料開發(fā)到電池生產(chǎn)�！�
研究團(tuán)隊(duì)通過使用柔性導(dǎo)電無紡布纖維作為基底，成功開發(fā)出能夠適應(yīng)硅材料體積變化的新型纖維基硅負(fù)極。這種創(chuàng)新結(jié)構(gòu)有助于避免電極在循環(huán)過程中出現(xiàn)裂紋和剝落問題。Hlzle博士進(jìn)一步說明：“這種創(chuàng)新方法旨在開發(fā)柔性無紡布基材上的硅陽極，以補(bǔ)償材料的大體積變化�！痹撲囯x子電池技術(shù)的實(shí)用容量預(yù)計可達(dá)每克1000毫安時以上，較傳統(tǒng)石墨陽極提升超過250%。
目前，研究團(tuán)隊(duì)已開始將新型纖維基硅負(fù)極集成到小型測試電池中進(jìn)行性能評估。下一階段將重點(diǎn)分析并擴(kuò)大生產(chǎn)工藝，特別是針對電動汽車所需的大型電池。ZSW擁有的試驗(yàn)生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)100安時鋰離子電池，為技術(shù)加速研發(fā)提供了有利條件。這項(xiàng)鋰離子電池技術(shù)的進(jìn)步，有望推動下一代電池創(chuàng)新發(fā)展的進(jìn)程。
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