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極，該技術有望將鋰離子電池的能量密度顯著提升。這項鋰離子電池技術的突破，為電動汽車、消費電子和可再生能源存儲領域帶來新的發(fā)展可能。FACILE項目正在開發(fā)用于可持續(xù)且更強大的鋰離子電池的創(chuàng)新型硅基負極材料。
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每克4200毫安時，但在充放電過程中會出現(xiàn)高達300%的體積膨脹，導致電極結構損壞。ZSW管理委員會成員Markus Hlzle博士表示：“FACILE項目展示了巴登-符騰堡州的工業(yè)界和科學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)�！�
研究團隊通過使用柔性導電無紡布纖維作為基底，成功開發(fā)出能夠適應硅材料體積變化的新型纖維基硅負極。這種創(chuàng)新結構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，以補償材料的大體積變化�！痹撲囯x子電池技術的實用容量預計可達每克1000毫安時以上，較傳統(tǒng)石墨陽極提升超過250%。
目前，研究團隊已開始將新型纖維基硅負極集成到小型測試電池中進行性能評估。下一階段將重點分析并擴大生產(chǎn)工藝，特別是針對電動汽車所需的大型電池。ZSW擁有的試驗生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)100安時鋰離子電池，為技術加速研發(fā)提供了有利條件。這項鋰離子電池技術的進步，有望推動下一代電池創(chuàng)新發(fā)展的進程。
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