WMG研發硅-高質量薄層石墨烯復合電極 欲用其替代石墨電極

據外媒報道，華威大學制造工程系（Warwick Manufacturing Group，WMG）的研究人員研發了硅－高質量薄層石墨烯（Silicon－Few Layer Graphene，Si－FLG）復合電極（composite electrodes），將其用作為鋰離子電池陽極石墨的高效替代品。

采用石墨烯強化硅質陽極結構將大幅提升電極的循環特性、電極電阻及擴散特性（diffusion properties）。

采用納米硅顆粒物可大幅提升活性表面的面積，在首次充電過程中提升鋰離子的積聚量，在硅和電解質之間形成固態電解質相間隔板（solid－electrolyte interphase barrier），從而大幅降低鋰離子的儲存量，延長電池的使用壽命。

該項新研究由華威大學制造工程系的Melanie Loveridge教授牽頭，目前已發現新款陽極混合物，其成分為硅及化學改性石墨烯，或將有助于制造硅質陽極鋰離子電池。該方法或將被用于規模化生產中，且對納米硅的尺寸也無需太過苛求，可規避許多相關的技術難題。

研究人員創建的該款陽極混合物，其中納米硅微粒占到了60％，高質量薄層石墨烯（FLG）、鈉（Sodium／Polyacrylic acid）、碳添加劑的含量分別占到了16％、14％和10％。在進行了100多次充放電后，該研究團隊還檢查了電極性能及材料內部結構的變化。

該項目旨在加快推動硅／石墨混合物的工業生產前準備（pre－industrial production），為以后生產高能量大功率鋰離子電池的后續工藝做準備。