大阪大学 无花果
1用硅屑/石墨片复合材料制造电极(荣誉:大阪大学) 锂离子电池广泛应用于移动电子领域
对全球变暖和气候变化的担忧最近提振了对电动汽车和太阳能光伏发电输出平滑的LiB的需求
硅被认为是一种活性材料，理论容量高达3578毫安时/克，比石墨(372毫安时/克)高十倍左右
现在，大阪大学的一组研究人员已经使用超薄石墨片包裹的片状硅纳米粉末来制造具有高面积容量和高电流密度的LIB电极
硅屑通常作为工业废料处理，全球每年以100，000吨的速度从硅锭中产生，硅锭由二氧化硅在1000 ~ 1800℃的温度下加工而成
水基冷却剂和固定磨粒线锯为使用高容量、低成本的硅屑作为阳极活性材料铺平了道路
纳米碳材料已被应用于硅电极，以提高导电性和可循环性
已经证明了许多以相对高的成本处理硅电极的大体积变化的策略
然而，硅电极没有结合高电极性能的所有要求，即降低成本、材料和工艺的环境友好性以及循环经济
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2硅屑/石墨片复合材料的透射电子显微镜图像(信用:与原始图相比有部分变化，CC BY 4
) 在这项研究中，由硅屑和膨胀石墨制成的硅/石墨板复合材料被用作活性材料，降低了成本和热预算(图
1)
硅纳米粉末分散并包裹在由膨胀石墨制成的石墨球之间(图
第一作者崔在荣解释道
“在裂纹上形成的硅桥抑制了硅的开裂和剥离
聚结的石墨球包裹着硅/石墨球复合材料，并作为稳定的框架，确保电解质通道和硅体积变化的缓冲空间
" 硅/石墨复合结构和脱锂限制提高了在1200毫安时的901次循环
硅/石墨电极的面积放电容量和电流密度分别线性增加到4毫安/平方厘米和5毫安/平方厘米，质量负载超过75个循环(图
3)，而在C2H4中制造的具有碳包覆硅的厚电极没有竞争力
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3硅屑/石墨片复合材料和碳包覆硅厚电极的循环性能
碳包覆硅在1000℃下在C2H4中制造
(信用:抄送4
) “具有高容量和高电流密度的硅阳极电池具有用于电动车辆的潜力
相应的作者松本武夫说:“这种潜力，再加上作为工业废料的硅屑的生成不断增加，将使我们的工作有助于减少温室气体排放和实现可持续发展目标。”
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