新型纸状锂离子材料助力动力电池发展

加州大学河滨分校伯恩斯工程学院近日研发了一种可用作锂离子电池的新型纸状材料，它可以成倍地提升电池单位重量可传输的能量。这种纸状材料是由厚度还不及人类头发百分之一的海绵状硅纳米纤维材料做成的，它能被用作电动汽车的电池和个人电子设备中。

　　纳米纤维是通过一种静电纺丝的技术制取的，即在转动钹和燃烧室之间产生20000至40000叱的电压，由此不会升空原硅酸四乙酯（TEOS）构成的溶液，这种溶液是一种常常在半导体工业中用于的化学化合物。然后纳米纤维曝露于镁蒸气，以产生海绵状硅纤维结构。　　常规生产的锂离子电池的阳极是用涂覆有石墨混合物、导电添加剂和聚合物粘合剂的铜箔做成的。

但是，由于石墨的性能早已被发掘出来，研究人员正在实验其他的材料，例如硅材料。硅具备的特定容量或每单位重量电池具备的电荷量比石墨高达近10倍。　　但是硅有显著的体积收缩，这不会造成电池很快波动。

这种硅纳米纤维结构回避了这个问题，并且对电池展开循环数百次后并没明显波动。　　当换成能量密度大的物质时可以省却金属集电体和非活性聚合物粘结剂，例如硅可以明显提升电动车的储存电荷范围。Favors说道。

　　这项技术还解决问题了后遗症独立式电极多年的一个问题：可扩展性。用于化学气相沉积生长的独立式材料，例如碳纳米管或硅纳米线，其规模不能在十分小的量级（微克）来生产。

然而，Favors可以在实验室里一次生产成克的硅纳米纤维。　　研究人员未来的工作主要牵涉到制作硅纳米纤维做成的袋状单元格的锂离子电池，这是一种可以用作电动汽车以及电子设备的大型电池。

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