大學(xué)的研究人員們已經(jīng)開發(fā)出了一種新的方法，能夠大大提升商用鋰電池的關(guān)鍵性能。其采用了新型硅陽極來取代常見的石墨陽極，除了可以更小、更輕、更持久之外，還可以應(yīng)用到從個人設(shè)備到電動汽車等各個領(lǐng)域。作為鋰電池領(lǐng)域的負(fù)電極材料，石墨的運用一直比較順利，但它的缺點也很明顯，那就是難以提升容量。

由于其只能存儲相對較少的能量（約370mAh/g），因此研究人員將目光瞄向了日漸流行起來的硅材料上（可達4200mAh/g）。當(dāng)然，后者也并不是沒有局限性。

每個充電周期中，當(dāng)電芯里的硅在和鋰交互時，其膨脹收縮可達300%。而隨著時間的推移，它會明顯降低電池的性能、短路、并最終導(dǎo)致電池報廢。

為了克服這一問題，最近有其他人嘗試過為電池設(shè)計納米級的海綿狀硅陽極、只有幾微米長的硅納米線、甚至混合了石墨和碳納米管。

不過，大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)出了另一種方法，來修改硅陽極的結(jié)構(gòu)。其借助了摻雜的石墨烯、納米硅顆粒、以及環(huán)化聚丙烯腈（cyclizedpolyacrylonitrile，常用于制作外科手套）之間的化學(xué)反應(yīng)，從而形成了一種健壯的納米結(jié)構(gòu)。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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研究人員們在測試后發(fā)現(xiàn)，這種陽極設(shè)計可以減少鋰和電極之間的接觸，因此能夠防止大部分的膨脹和收縮情況，最終為電池帶來更高的穩(wěn)定性。

此外，他們還聲稱其儲能可達1000mAh/g、循環(huán)使用2275次（比較石墨的500次）、以及99.9%的充放電效率（CoulombicEfficiency）。此前，硅陽極的電荷轉(zhuǎn)移一直被看作是另一個弱點。

研究人員稱，新陽極可將鋰電池的能量密度提升40%到60%，因此我們有望看到單次充電后續(xù)航里程長達500公里（310英里）的電動汽車。

這項研究發(fā)表在近期的《自然通訊》（NatureCommunications）期刊上，相關(guān)技術(shù)有望在未來一年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化。