“進化”鋰電池的新一代負極材料

材料牛注：向Si中摻入納米Sn獲得的Si-Sn納米復合負極材料電導率高、儲能性良好，可以延長鋰離子電池的使用壽命，為鋰離子電池注入了新的活力。

RiverSide研發了一種新的Si-Sn納米復合負極材料。這種陽極材料能增加鋰離子電池在使用壽命內的充放電次數。這種“長壽”電池可應用于從掌上電子設備到電子汽車的任何領域中。

期刊Scientific Reports8月3號出版了一篇名為“納米Sn有效增加硅陽極導電性”的文章，該研究的負責人是加州伯恩斯工程學院機械工程及材料科學與工程的Lorenzo Mangolini副教授。

鋰離子電池是個人電子設備最常用的可充電電池。它由三部分組成：正極、負極、鋰鹽有機溶液。大部分的負極選用石墨材料，但石墨陽極不能制備高性能電池并且限制了電池的應用領域。

研究顯示Si、Sn是可以替代石墨的高性能陽極材料。在最新的報道中，Mangolini團隊首個證明Si-Sn復合陽極材料可以顯著提高電池性能，因為這種復合負極材料電容高達石墨陽極材料電容的三倍，并在多次充放電后依舊非常穩定，這從本質上延長了電池的使用壽命。Si-Sn納米復合陽極這些優良的特性及其簡單的加工工藝，使得鋰離子電池在新一代汽車中大有用武之地。

Mangolini指出：“鋰離子電池在航天和汽車領域越來越受歡迎，但距離大規模運用有一個突出的問題是電池的電量難以使汽車到達目的地。而我們這項簡單而又可靠的技術能夠解決這個問題。”向Si中摻Sn而不是摻其他導電材料，例如碳黑等，是因為Sn在提高硅陽極導電性的同時不會降低它的儲能效果。這兩種材料之間的協同效應使得復合材料性能優于任一單獨組分，這得益于錫具有高導電性和高儲能性。只需要加入比重為2％的微量錫就可以達到理想效果。

原文鏈接：Next-Generation Anode to Improve Lithium-Ion Batteries.

文獻鏈接：Tin Nanoparticles as an Effective Conductive Addition in Silicon Anodes.

本文由材料人編輯部楊浩提供素材，吳雙平翻譯，李卓審核，點我加入材料人編輯部。

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