8月12日，据外媒报道，硅微米颗粒阻碍了硅材料在锂离子电池中的应用，日本高级科学技术研究所（JAIST）的研究人员提出了解决硅微米颗粒（SiMP）问题的方案。
尽管硅作为电极材料具有一定的能量容量，但由于锂化（与锂离子结合的过程）时不受控制的体积膨胀导致机械稳定性不足，以及由于形成不稳定的固体电极界面（SEI）而导致的快速能量衰减，硅材料目前并没有受到足够的重视。
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在《材料化学杂志》发表的一篇论文中，JAIST团队报告了一种合成新型高弹性SIMP的整体方法，该SIMP由黑玻璃（碳化硅）接枝硅作为锂离子电池的阳极材料组成。“硅纳米颗粒可能会提供更大的有效表面积，但这也有其自身的缺点，如电解液消耗增加，以及在几次充电和放电后初始库仑效率低下。”
SIMP是最合适、低成本和容易获得的替代品，尤其是与具有特殊结构性能的材料（如碳化硅黑玻璃）结合时。Matsumi解释说，该团队设计了一种核-壳型材料，其中核由SiMP制成，涂上一层碳，然后将碳化硅黑玻璃作为壳层进行接枝。然后，将制备的材料用于阳极半电池配置，以测试其在不同电位窗口下可逆储存锂的能力。
筛选结果表明，该材料具有很强的锂扩散能力，降低了内阻和整体体积膨胀。即使在775次充电和放电循环后，它也显示出99.4%的能量容量保持率。此外，该材料在整个测试过程中表现出极大的机械稳定性。在科学家看来，这些结果为硅在下一代二次锂离子电池中的应用开辟了新的途径。
Matsumi指出，“我们的方法为开发高效节能锂离子电池的高性能阳极材料提供了有效途径，这是创造可持续低碳明天的重要基石，”这种合成工艺的升级能力有助于弥合储能领域实验室研究与工业应用之间的差距。这对于生产低成本电动汽车尤其重要。
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