韓國科學技術學院(KIST)新發表的一份研究開發了一種矽電極電池,容量是目前石墨電極電池的四倍,而且五分鐘內可充滿80%電量。研究人員稱,電動車用上這種電池,充滿電可行使的里程數將翻一倍。

現在電動車的電池多是以石墨為電極材料,石墨穩定性好,但是容量小。矽材料儲存的電力可達石墨的十倍,可是在充放電過程中體積迅速膨脹,導致儲電能力迅速下降而無法商業化。

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這份新發表在奈米科學刊物Nano Letters上的研究,利用生活中常見的材料水、油和澱粉與矽混合,大幅提升了矽的穩定性。

研究稱,先分別將澱粉溶於水、矽溶於油中後再把它們混合加熱,製成碳矽混合材料。研究人員稱,利用就像「炒菜」一樣簡單的過程加熱,即可實現矽和碳的有效結合,防止矽在充放電過程的體積膨脹。

實驗顯示,這種材料製成的電池存儲的能量是石墨電極電池的四倍,且充放電500次仍保持穩定的儲能容量,還發現只需充電五分鐘即可恢復逾80%的電力。

研究稱,碳球顆粒有效阻止了矽材料的膨脹,提升了其穩定性;同時碳的高導電性和對矽結構的重排提升了輸出功率

主要研究者KIST的洪憲基(Hun-Gi Jung,音譯)說:「我們使用日常材料,無需反應物,透過簡單的混合和加熱方法開發了碳矽複合材料。這種高性能複合物很適合大規模商業化,用於鋰離子電池汽車。」

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