电动汽车■韩国研究人员开发高容量硅负极材料 或使电动汽车的续航里程翻倍
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（图源：KIST官网）
盖世汽车讯 据外媒报道 ， 韩国科学技术研究院（KIST）储能研究中心的Hun-Gi Jung博士及其研究团队宣布 ， 已开发出新型硅负极材料 。 与石墨负极材料相比 ， 采用这种材料的电池可将容量提升4倍 ， 并且支持快速充电 ， 在5分钟之内充电至80%以上 。 如果用在电动车动力电池上 ， 预计汽车的续航里程或将增加一倍以上 。
目前 ， 量产电动汽车电池所用的石墨负极材料容量较低 ， 电动汽车的续航里程要比内燃机汽车短 。 为了开发长续航里程电动汽车 ， 人们日益关注储能能力比石墨大10倍的硅 ， 并将其视为下一代负极材料 。 然而 ， 由于在充放电周期内 ， 硅会迅速膨胀 ， 导致存储容量大幅下降 ， 硅材料尚未实现商业化应用 。 研究人员提出过许多方法 ， 用以提高硅负极材料的稳定性 ， 均因成本过高和流程复杂受到限制 ， 无法顺利实现用硅取代石墨的目标 。
为了提高硅的稳定性 ， Dr. Jung及其团队重点关注生活中的常见材料 ， 如水、油和淀粉 。 他们将淀粉和硅分别溶解于水和油中 ， 并进行混合加热 ， 以生产碳硅复合材料 。 通过简单的油炸食品加热工艺 ， 碳和硅被牢牢固定 ， 防止在充放电循环过程中硅负极材料发生膨胀 。
研究小组所开发的复合材料 ， 其容量是石墨负极材料（360mAh/g - 1,530mAh/g）的4倍 ， 并且可在500次循环中保持容量稳定 。 研究还发现 ， 采用这种材料的电池 ， 可在5分钟内充电至80%以上 。 因为碳球可以阻止常见的硅材料膨胀现象 ， 提升硅材料稳定性；而且使用高导电碳和重新排列硅结构 ， 可以提升输出量 。
KIST团队首席研究员Dr. Jung表示：“我们能够利用常见的日用材料 ， 通过简单的混合和加热过程 ， 开发出碳硅复合材料 。 我们采用的是比较简单的工艺 ， 而且所开发出来的复合材料性能优异 ， 因此 ， 很有希望实现商业化和批量化生产 。 这种复合材料可应用于电动汽车的锂离子电池和储能系统 。 ”
【电动汽车■韩国研究人员开发高容量硅负极材料 或使电动汽车的续航里程翻倍】
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