韓國研究人員開發高容量硅材料 或使電動車續航翻倍
發布時間:2020-03-25 11:36:24
據外媒報道,韓國科學技術研究院(KIST)儲能研究中心的Hun-Gi Jung博士及其研究團隊宣布,已開發出新型硅負極材料。與石墨負極材料相比,采用這種材料的電池可將容量提升4倍,并且支持快速充電,在5分鐘之內充電至80%以上。如果用在電動車動力電池上,預計汽車的續航里程或將增加一倍以上。


目前,量產電動汽車電池所用的石墨負極材料容量較低,電動汽車的續航里程要比內燃機汽車短。為了開發長續航里程電動汽車,人們日益關注儲能能力比石墨大10倍的硅,并將其視為下一代負極材料。然而,由于在充放電周期內,硅會迅速膨脹,導致存儲容量大幅下降,硅材料尚未實現商業化應用。研究人員提出過許多方法,用以提高硅負極材料的穩定性,均因成本過高和流程復雜受到限制,無法順利實現用硅取代石墨的目標。

為了提高硅的穩定性,Dr. Jung及其團隊重點關注生活中的常見材料,如水、油和淀粉。他們將淀粉和硅分別溶解于水和油中,并進行混合加熱,以生產碳硅復合材料。通過簡單的油炸食品加熱工藝,碳和硅被牢牢固定,防止在充放電循環過程中硅負極材料發生膨脹。

研究小組所開發的復合材料,其容量是石墨負極材料(360mAh/g - 1,530mAh/g)的4倍,并且可在500次循環中保持容量穩定。研究還發現,采用這種材料的電池,可在5分鐘內充電至80%以上。因為碳球可以阻止常見的硅材料膨脹現象,提升硅材料穩定性;而且使用高導電碳和重新排列硅結構,可以提升輸出量。

KIST團隊首席研究員Dr. Jung表示:“我們能夠利用常見的日用材料,通過簡單的混合和加熱過程,開發出碳硅復合材料。我們采用的是比較簡單的工藝,而且所開發出來的復合材料性能優異,因此,很有希望實現商業化和批量化生產。這種復合材料可應用于電動汽車的鋰離子電池和儲能系統?!?/span>


稿件來源: 蓋世汽車新能源
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