以色列理工学院研究人员开发出新型可充电硅电池

盖世汽车讯 据外媒报道，以色列理工学院（Technion-Israel Institute of Technology）的一组研究人员开发出一种新型可充电硅（Si）电池的概念验证，而其新的设计和结构可使Si能够可逆充放电。

图片来源：以色列理工学院

此项研究由该校材料科学与工程学院的Yair Ein-Eli教授领导，并通过研究生Alon Epstein的系统实验工作和Igor Baskin博士的理论研究证明：Si在电池放电过程中会溶解，且充电时Si元素会沉积。通过利用重掺杂的n型Si晶片阳极和专门设计的混合基离子液体电解质，并用卤化物（溴和碘）定制，用作转换阴极，研究人员实现了几个充放电循环。

这一突破可能为丰富储能“超级市场”技术上可用的电池技术铺平道路，为不断增长的市场和对可充电电池的需求提供便利。

随着市场对可持续能源的需求不断增加，科学界更多专注于能够以可管理和可靠的方式存储大规模电网能量的电池研究。此外，主要依赖于锂离子电池（LIB）技术的电动汽车（EV）行业的需求也在不断上涨，给当前锂生产带来压力，并越来越多地用于便携式消费电子产品。但目前还没有任何技术被证明能够取代LIB。能够在氧化过程中传递更多电子的金属和元素具有较高的高比能量密度，因此长期以来一直是研究界关注的焦点。

镁、钙、铝和锌作为潜在的阳极材料一直备受关注，但研究进展各不相同。然而除了LIB之外，还没有哪种元素能够彻底改变储能行业。这是因为所有这些系统都存在动力学性能差和电池稳定性不足的问题，因此还有待探索。Si作为地壳上第二丰富的元素（仅次于氧），尽管其能量密度高达8.4 kWh kg-1，与金属锂11.2 kWh kg-1相当，但相对仍未被开发；Si具有稳定的表面钝化和低电导率（取决于掺杂水平），并且到目前为止，除了LIB合金阳极之外，还没有关于将硅作为活性阳极的可充电电池化学的报道。

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