中国科学院の教授は、リードを使用してリチウム電池の負極を作成する方法を開発しました

最近、中国科学院のエネルギー変換材料の主要研究所の研究チームと中国科学技術大学の化学材料学部の材料学部のYuyan教授がドイツのMapugと協力しました。研究所は、リチウムイオン電池用のリードで作られた三次元シリコン負極材料を発明しました。調製方法、これまで複雑な化学的ステップのみを使用してシリコンを形成していた技術的困難を打破することで、将来、新世代のリチウムイオン電池を開発する可能性が広がります。

現在のリチウムイオン電池は、主に黒鉛と改質黒鉛を負極材として使用していますが、理論容量372 mAN / gは、電気自動車の長距離需要に対応することが困難です。対照的に、より高い理論容量（4200 mAN / g）を備えたシリコンベースの負極材料は、次世代リチウムイオン電池の負極材料の分野で研究の焦点となっています。今回、Yuyan教授のグループは、準備の原料として葦を革新的に採用し、プロセスを簡素化するだけでなく、コストを削減しました。

この方法は主にマグネシウムの熱還元に基づいており、高密度の3次元多孔質酸化ケイ素（SiO2）が天然の葦の葉から還元されます。葦の葉は骨格として機能し、その上で生成される副産物の酸化マグネシウム（MgO）は穴のプロトタイプとして機能します。

研究者によると、ナノ構造のシリコンベースの負極を調製するためのいくつかの現在の方法と比較して、このリードベースの方法には以下の利点があります。

1、リード野味再生可能材料;

2、還元によって生成されたシリコンは、原油リードイェゾンの三次元ナノ構造を維持します。これは、負極性能の向上に非常に役立ちます（負極の粉末を遅くする可能性があるため）。

3、方法はシンプルで簡単です。

4、高価なシリコン出発物質や反応試薬を使用しないでください

この方法で負極を作製したところ、リードの葉の元のケイ酸塩のトポロジー構造が魔法のように維持され、一連の物理的および化学的処理手順で数セント破壊されることはありませんでした。乾燥した葦の葉の精製過程では、内部の三次元構造は収縮するだけであり、その後の炭化過程で変化しなくても、メソ細孔ネットワークは無傷のままである可能性があります。

研究チームのLiujunによると、マグネシウム熱には2つの利点もあります。まず、リードの葉の元のシリコンの構造を維持できます。第二に、酸化マグネシウム添加剤の腐食は、内部の穴の密度をさらに増加させる可能性があります。これらの2つのポイントは、後でシリコンモーターにコーティングされる炭素層によって補完されます。これにより、高可逆容量や高放電および高放電の高電流密度など、リチウムイオン電池の負の電気化学的性能を大幅に向上させることができます。最後に、リードは天然素材として、将来の高性能リチウムイオン電池の大規模生産の可能性を提供します。

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