东芬兰大学 混合阳极材料的扫描电镜图像
介孔硅微粒与碳纳米管在多个点结合在一起
信用:Timo Ikonen 芬兰东部大学的研究人员开发了一种新的介孔硅微粒和碳纳米管的混合材料，可以改善锂离子电池中硅的性能
电池技术的进步对于可持续发展和实现气候中和至关重要
世界各地的国家和公司都在急切地寻找新的可持续技术，以实现社会各个部门的气候中和，从运输和消费品生产到能源生产
绿色能源一旦产生，就需要储存起来，然后才能用于便携式应用
在这一步中，电池技术在使绿色能源消费成为可行的替代能源方面发挥着至关重要的作用
未来，硅将逐渐取代碳作为锂离子电池的正极材料
这种发展是由硅的容量比石墨的容量高十倍这一事实所推动的，石墨现在被用作锂离子电池的阳极材料
在阳极使用硅可以使整个电池的容量翻倍
然而，硅由于其不稳定的材料特性而在电池技术中面临严峻的挑战
此外，到目前为止还没有可用的技术来单独从硅生产可行的阳极
为了最大限度地降低高充电速率对硅阳极容量的影响，芬兰东部大学的研究人员开发了一种介孔硅微粒和碳纳米管的混合材料
据研究人员称，这种杂化材料需要通过具有正确极性的PSi和碳纳米管的化学共轭来实现，以便不阻碍锂离子扩散到硅中
通过正确的共轭类型，材料的导电性和机械耐久性也得到改善
此外，混合材料中使用的PSi微粒由大麦壳灰制成，以最小化阳极材料的碳足迹并支持其可持续性
硅是通过简单的镁热还原过程产生的，该过程应用于植物硅酸体，植物硅酸体是无定形的多孔二氧化硅结构，大量存在于稻壳灰中
该发现发表在《科学报告》和《材料化学与物理》上
接下来，研究人员的目标是生产一种全硅固体电解质阳极，以应对与LiB安全性和不稳定固体电解质界面(SEI)相关的挑战
“LIB研究的进展非常令人兴奋，我们希望用我们与硅介孔结构相关的知识为该领域做出贡献
希望欧盟在电池基础研究方面投入更多，为高性能电池铺平道路，并支持欧洲在这一领域的竞争力
“电池2030+路线图对支持这一进展至关重要，”芬兰东部大学的维萨-佩卡·莱托教授说
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