URC研發硅硫燃料電池架構 提升鋰離子電池性能

據外媒報道，加州大學河濱分校的研究人員開發了新技術，利用硫電極和硅電極制造高性能鋰離子電池。這種硅硫燃料電池（SSFC）架構逐漸將受控的純鋰離子集成到電池系統中。在C/10的條件下，經過250次充電和放電，能量密度仍然高達350Wh/kg。硫是一種非常有吸引力的陰極材料，其理論容量為1675mAh/g。。然而，由于硫的固有缺陷，如體積膨脹和導電性差，硫電極的應用和發展相對緩慢。幸運的是，URC的研究人員已經找到了許多新的方法來緩解上述問題。這種產品方案的性能非常有希望，但它會導致硫周圍的加熱。目前，通常選擇硅作為陽極材料，其理論容量高達4200mAh/g，但硅面臨兩大挑戰，即導電性差和體積膨脹。為此，研究人員采用了納米硅結構、導電添加劑和粘合劑，最終解決了上述問題，并制備了用于燃料電池的硫陰極和硅陽極。目前，研究人員使用硫化鋰或硅化鋰等預鋰化材料，使燃料電池的能量密度高達600瓦時/千克。然而，這種燃料電池的充電和放電時間通常很短，通常不到50次，而且這種材料還需要特殊的設備，在加工方面有很多限制。為了創造一種新的SSFC架構，該團隊在傳統的燃料電池架構技術中添加了鋰箔，使鋰箔可以在充電和放電過程中與集電器接觸，并將鋰箔集成到燃料電池系統中，從而控制嵌入的鋰離子的量。在半電池中，純鋰將被用作陽極材料，這將導致用戶擔心枝晶形成和鋰腐蝕等安全問題。在全電池模式下，可以使用硅來制造陽極，這可以緩解純鋰陽極帶來的安全問題，并確保燃料電池獲得所需的高功率。這種方法使受控的鋰負載彌補了固體電解質界面膜（SEI）的形成和鋰的降解，提高了燃料電池的循環壽命。此外，該電池還采用了交流阻抗（EIS）、循環伏安法（CV）和恒流間歇滴定法（GITT）等多種方法。這項研究將為硅硫燃料電池的未來研發奠定基礎。研究資金來自UCR和Vantage Advanced Technologies，該大學的技術商業化辦公室也申請了發明專利。

據外媒報道，加州大學河濱分校的研究人員開發了新技術，利用硫電極和硅電極制造高性能鋰離子電池。這種硅硫燃料電池（SSFC）架構逐漸將受控的純鋰離子集成到電池系統中。在C/10的條件下，經過250次充電和放電，能量密度仍然高達350Wh/kg。硫是一種非常有吸引力的陰極材料，其理論容量為1675mAh/g。。然而，由于硫的固有缺陷，如體積膨脹和導電性差，硫電極的應用和發展相對緩慢。幸運的是，URC的研究人員已經找到了許多新的方法來緩解上述問題。這種產品方案的性能非常有希望，但它會導致硫周圍的加熱。目前，通常選擇硅作為陽極材料，其理論容量高達4200mAh/g，但硅面臨兩大挑戰，即導電性差和體積膨脹。為此，研究人員采用了納米硅結構、導電添加劑和粘合劑，最終解決了上述問題，并制備了用于燃料電池的硫陰極和硅陽極。目前，研究人員使用硫化鋰或硅化鋰等預鋰化材料，使燃料電池的能量密度高達600瓦時/千克。然而，這種燃料電池的充電和放電時間通常很短，通常不到50次，而且這種材料還需要特殊的eq……

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