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石墨烯或是硅电池?
锂离子电池最大的问题之一是石墨负极上能够储存多少电荷。当电池充电时,锂嵌入到石墨中,放电时再被移除。然而,石墨的低容量导致负极只能存储大约150mAh/g(取决于正极的类型)。
研究人员一直在研究硅负极,试图将容量提高到前十年最佳容量的十倍,但进展一直受到两个因素的阻碍。
1.循环寿命差:伴随着吸收和释放锂离子,硅的体积变化高达400%,在循环过程中往往会产生粉碎性的破坏。这又导致电接触的损耗,甚至是硅颗粒和电极涂层的解体。
2.生产成本高:相比于石墨而言,大多数用于生产硅基负极的工艺都是使用昂贵的化学试剂、奇特的合成方法、或者是通常不适于批量生产的资本密集型工艺。
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