長久以來,研究人員經常針對矽和錫進行深入的研究,期望找到可用於取代鋰離子電池中石墨烯陽極的高性能替代方案。然而,由加州大學河濱分校機械工程與材料科學暨工程系助理教授Lorenzo Mangolini所主導的研究小組,首度展示結合矽與錫的複合材料,從而可大幅提升電池的性能。

除了為石墨烯陽極提高3倍的的電荷容量外,這種矽-錫奈米複合物在經過幾次充電—放電週期後也十分穩定,因而有助於擴展電池的可用壽命。此外,這一製造過程也十分簡單,只需使用2%的錫。

「鋰離子電池正日益普及於電動車和航空應用中,但在我們能看到大規模地採用以前,顯然必須先減緩對於續航力的顧慮——使用者擔心電動車缺乏足夠的電荷使其達到目的地。只要有幫助的技術都會受到青睞,只要它十分簡單且可擴展,而我們的技術就符合了這兩項條件,」Mangolini表示。

此外,他強調,「這種結合矽與錫材料的綜效,讓電池的性能得以超越二種材料分別提供的性能,最主要的性能提升就來自於鍚的高電導性與更好的儲存容量。而且只需多增加約2%重量的少量錫即可實現。」

編譯:Susan Hong

(參考原文: Silicon-tin anode boosts lithium ion battery lifetime,by Nick Flaherty)