（要闻）新设计解决锂电池硅基阳极粉化难题

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硅基阳极可以改善锂离子电池的阳极性能 图片来源:new tlas) h/]硅是目前最重要的半导体材料，但其应用范围远不止于此 美国能源部西北太平洋国家实验室的研究人员设计了一种新型纳米结构，可以赋予硅非凡的强度，使其有望成为锂离子电池的阳极材料和石墨的升级版本 研究人员在《自然通讯》杂志上发表了一份研究报告，称他们的成就是锂离子电池硅基阳极发展的一个飞跃，为其他类型电池材料的设计提供了新的思路 长久以来，石墨一直是锂离子电池的关键成分 这种碳具有导电性和稳定性，非常适合在充电过程中向电池正极填充锂离子 然而，随着对更高能量密度电池需求的增加，石墨基电极也需要升级，硅被认为是一种良好的升级材料 与石墨相比，硅可以吸收更多的锂，但问题是硅在遇到锂时会发生很大的膨胀，这可能导致锂电池正极的断裂和粉化 为了克服硅基阳极粉化的问题，西北太平洋国家实验室的研究人员设计了一种新型纳米结构 他们将细小的硅颗粒聚集成直径约为8微米的微球，形成一种层状多孔硅结构，相当于红细胞的大小 这个结构就像一块海绵，里面有空吸收膨胀压力 结果表明，这种层状多孔结构具有优异的电化学性能、机械强度和结构完整性，可用作高性能锂离子电池负极，其电荷可达典型石墨基负极的两倍 研究人员表示，他们设计的纳米结构不仅可以满足硅基阳极各方面的性能要求，还可以适用于包括压延在内的标准工业加工程序，这可以为其他类型电池材料的设计提供新思路 在下一步，他们将努力开发一种更具可扩展性和经济性的硅微球商业应用制造方法，并最终帮助提高电动汽车、电子设备和其他设备中锂离子电池的性能 (记者刘海英)