鋰硅電池

電子自旋共振(ESR)來研究硅材料作為鋰離子電池負(fù)極材料的機(jī)理.組裝了以硅為負(fù)極材料,金屬鋰為正極材料的模擬電池,充電至不同的儲鋰狀態(tài)后,測試了負(fù)極的ESR譜,并和儲鋰之前的硅材料的ESR譜進(jìn)行比較,有助于從能帶理論的角度認(rèn)識硅負(fù)極儲鋰的機(jī)理.

【新型鋰硅電池即將量產(chǎn) 電池容量增加30%以上】財(cái)聯(lián)社3月19日訊，Sila Technologies和Angstron Materials開發(fā)出一種新的鋰硅電池技術(shù)，在未來短短幾年內(nèi)，可以讓手機(jī)、汽車、智能手表電池的電量增加30%甚至更多。新技術(shù)的核心在于利用硅材料制造負(fù)極，與目前采用石墨為材料制成的負(fù)極相比，可以存儲更多電量。硅碳負(fù)極逐步成為產(chǎn)業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)，國外企業(yè)率先實(shí)現(xiàn)硅碳負(fù)極材料量產(chǎn)，目前國內(nèi)企業(yè)也已布局硅碳負(fù)極材料。中國寶安、杉杉股份等或受益。

北京時間3月19日上午消息，Sila Technologies和Angstron Materials開發(fā)出一種新的鋰硅電池技術(shù)，在未來短短幾年內(nèi)，它可以讓手機(jī)、汽車、智能手表電池的電量增加30%甚至更多，這種電池很快就可以為生產(chǎn)做好準(zhǔn)備了。

看看最近出現(xiàn)所謂“突破性電池技術(shù)”，往往并沒有那么大的突破，不過《華爾街日報(bào)》科技記者克里斯托弗·米姆斯(Christopher Mims)相信，這種鋰硅電池是真正的突破。寶馬、英特爾、高通也是這樣認(rèn)為的，正因如此，它們?nèi)紴樾码姵氐拈_發(fā)工作提供支持。

新技術(shù)的核心在于“陽極制造”，主要用硅來制造，陽極是電池的主要組成部分。目前的電池陽極是用石墨制造的，新陽極用硅制造，可以存儲更多電量，但在真實(shí)世界中，硅陽極往往比較脆弱，或者壽命很短，難以推廣使用。

Sila Technologies開發(fā)出一種原型產(chǎn)品，成功解決這些問題，它將硅與石墨納米粒子融合，讓產(chǎn)品變得更耐用。Sila Technologies還說，如果使用它們開發(fā)的新技術(shù)，電池存儲的電量會比今天的鋰離子電池高20-40%。

一些創(chuàng)業(yè)公司都想開發(fā)出最好的鋰硅電池，比如Enovix，它得到了英特爾與高通的支持，Enovix宣稱如果使用它的技術(shù)，可以讓智能手機(jī)電池的電量增加最多50%。

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近年來智能手機(jī)的發(fā)展可謂是日新月異。不過手機(jī)越來越高的配置，可是有點(diǎn)讓手機(jī)最大的弱點(diǎn)——電池吃不消。手機(jī)的配置和功耗都一直在漲，而電池技術(shù)又在原地踏步，這樣的情況也極大地限制了手機(jī)飚高性能的機(jī)會，根本就很少有多核全開的情況出現(xiàn)。

鑒于手機(jī)的電池技術(shù)一直停滯不前，許多新興公司都開始著手研發(fā)新技術(shù)來解決這一問題。此前，創(chuàng)業(yè)公司Enovix（有高通和英特爾的支持）就宣稱他們在研發(fā)的技術(shù)能提高手機(jī)50%的電池電量。當(dāng)然，針對這樣的“宣傳”我還是保持著觀望態(tài)度，畢竟50%可不是個小數(shù)值。

另一邊，Sila Technologies和Angstron Materials在近日也宣布了一種新型電池——鋰硅電池。研發(fā)人員表示，這鋰硅電池不僅能用于手機(jī)，還可以用于電動車、智能手表等硬件設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)30%乃至更多電量的提升。

從數(shù)據(jù)來看，30%還稍微有些靠譜。其實(shí)鋰硅電池顧名思義就是其陽極由硅制造而成，其相比傳統(tǒng)的石墨陽極可以存儲更多的電池容量。不過硅陽極也有一個毛病就是壽命短，這也使得它很難派得上用場。不過該公司的新技術(shù)很好地解決了這點(diǎn)，其將硅與石墨納米粒子融合用于打造他們新型的鋰硅電池陽極，這樣的話鋰硅電池可存儲的電量就能比傳統(tǒng)電池提高至最多40%。

當(dāng)然，其實(shí)“電池技術(shù)的突破”已經(jīng)成為了科技創(chuàng)業(yè)公司的日常。每間隔一段時間，都會有類似的“新技術(shù)”、“新突破”出現(xiàn)，然而到了最后這消息也經(jīng)常會銷聲匿跡。技術(shù)好比是畫餅，餅畫好了造不出來也等于是在紙上談兵。希望早日真能有真正能商用的新電池技術(shù)出現(xiàn)，不然的話，手機(jī)可發(fā)展的空間依然會非常受限于電池。

這種新型的鋰電池使用高能鋰金屬薄膜，厚度只有傳統(tǒng)鋰金屬陽極的五分之一，比傳統(tǒng)的石墨、碳、硅陽極更是薄了幾倍、也輕了幾倍，這樣一來，電池的體積就縮小了。研究人員還研發(fā)了一種固體和液體混合的電解液，不需要加熱就能達(dá)到效果。

這種新型鋰電池能量密度是鋰離子電池的兩倍，因此體積只需鋰離子電池的一半大，就能達(dá)到相同的放電時間?；蛘呶覀円部梢宰岓w積不變，續(xù)航時間則會比鋰離子電池長一倍。

以iPhone 6為例，目前其使用的鋰離子電池可提供電量為1.8安培小時。而SolidEnergy電池的體積只有前者的一半，電量卻高達(dá)2.0安培小時。這能夠讓未來的手機(jī)做得更薄，或者續(xù)航更長。