研究人员:多孔氧化硅电极可以解决电池的耐用性问题

商业作者 / 花爷 / 2025-11-05 05:55
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  东京,12月14日(IANS):周六,来自日本同志社大学的一组研究人员表示,多孔氧化硅电极为可持续能源存储提供了突破。  锂

  东京,12月14日(IANS):周六,来自日本同志社大学的一组研究人员表示,多孔氧化硅电极为可持续能源存储提供了突破。

  锂离子电池(lib)几乎随处可见。然而,目前的电池设计存在一些严重的缺陷,包括耐久性低和使用有毒的液体电解质。

  虽然硅基全固态电池理论上应该比传统的锂电池更耐用,但在成为现实之前,一个尚未解决的挑战仍然存在。

  据研究人员称,当硅基全固态电池经历充放电循环时,负硅电极会反复膨胀和收缩。

  这会在电极和坚硬的固体电解质之间的界面上施加大量的机械应力,导致前者最终破裂、分离,并遭受不可逆转的性能下降。

  在发表在ACS应用材料与界面杂志上的论文中,研究人员调查了在氧化硅电极上添加孔是否可以防止硅电极因膨胀和收缩而引起的开裂和剥落问题。

  有趣的是,与非多孔电极相比,高多孔电极具有更好的循环性能,而非多孔电极在循环后容量会大幅下降。

  同志社大学的Takayuki Doi教授说:“我们希望我们的研究成果能够为可持续发展目标做出多方面的贡献,不仅是在减少碳排放的气候变化对策方面,而且在经济增长和城市发展方面。”

  综上所述,这项研究的发现揭示了如何利用多孔结构来释放全固态电池的真正潜力。

  研究人员说,鉴于这种储能设备在国内和工业规模的能源生产中有前景的应用,它们将在我们走向可持续社会的道路上发挥关键作用。

  他们补充说,需要进一步的研究来充分优化多孔结构,以实现全固态电池的最大性能。

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