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两年之后,这种“蛋黄壳式”纳米粒子有了进一步改进,它们被组装成微米级的组合结构,就像一个微型石榴。这种新的硅纳米球体结构可提高负极的锂储存量,降低电解质中的有害副反应。2014年2月,崔屹在《自然?纳米科技》上发表了纳米电池的新进展,建立在新材料基础上的电池,经过1000次充电放电循环后,保持了高达97%的电池容量。
“随着电池公司的启动运行,崔屹还计划将纳米技术应用于空气净化和水净化项目”
今年早些时候,崔屹的团队报告称,他们有了一个比“微型石榴”组合式纳米结构更好的方案。他们将较大的硅纳米粒子锤打至微米级粒子,然后包裹在极薄的石墨烯碳层内。如此处理制成的硅纳米粒子比之前的 “微型石榴”更大,如此大的体积通常在经过几次充放电后就会断裂,但石墨烯的包裹层可阻止电解质接触到硅纳米材料,同时轻松将电荷传递到金属导线。相关成果已发表在《自然?能源》(Nature Energy)杂志上。硅纳米粒子越大,一定体积内容纳的电能也越多,与“微型石榴”纳米结构相比较,成本更低,制作也更简单。
他这次真的找对了方向。”刘俊说道。
在这些创新想法的激励下,Amprius公司筹集了1亿美元进行硅负极锂离子电池的商业开发。Amprius公司在中国生产的手机电池销售量已达100万,公司首席技术官韩松(Song Han,音译)说道,这种以简单硅纳米为基础的电池生产成本较低,但容量只比如今的锂离子电池高10%。但在Amprius公司总部,韩松展示的纳米线-硅电池的技术原型可提高储电容量40%,他说,这只是一个开始,硅负极电池的未来前景无可限量。
现在,崔屹的目光已超越了硅材料。一个研究重点是用纯金属锂制做负极,纯金属锂一直被视为终极负极材料,因为与硅材料相比,它具有储能量更大、质量更轻的更好潜力。
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