锂电性能大突破在即？微米级硅基负极瓶颈已破为低成本EV铺平道路

在提高新一代锂电池性能的竞赛中，一些科学家将目光投向了阳极材料硅的比容量高达4200mAh/g，是已知最高的阳极材料，是最常用的碳基材料的10倍以上这使得硅基材料被视为下一代阳极的理想候选材料

而硅材料在充放电过程中体积膨胀可达120%—300%，导致硅颗粒分化，SEI膜增厚破裂，会影响电池的首次充电效率和寿命SEI其实就是阳极的保护层，可以让电池保持一段时间的稳定，寿命很长

目前，纳米硅是解决上述问题最常用的方法，但也带来了一系列的缺点这些问题包括供应短缺，合成过程困难且昂贵，电池寿命极短硅微米颗粒虽然可以解决成本高的问题，但后者会放大其他弊端因此，该技术的应用受到了限制

可是现在，日本北陆前沿科技大学认为，他们已经找到了解决困扰SiMPs的问题的方法据报道，研究人员已经开发出一种合成新型高弹性SiMP的整体方法这种新的微米级硅基阳极由黑色玻璃接枝硅组成

研究负责人Noriyoshi Matsumi表示，硅纳米颗粒可能会提供更大的有效表面积，但它也有自己的缺点，例如电解质消耗增加，几次充放电循环后初始库仑效率较差。

SiMP是最合适，最廉价，最容易获得的替代品，尤其是与具有特殊结构特征的材料结合使用时我们的材料不仅性能好，而且便于大规模应用他说

根据消息显示，上述研究成果最近几天发表在《材料化学杂志》上具体来说，该团队设计了一种核壳材料，其核心由涂有碳层的SiMP组成然后，他们嫁接了硅黑色玻璃作为外壳

在科学家看来，这些结果为硅在下一代锂离子电池中的应用开辟了新的途径Matsumi指出，新技术可以帮助弥合储能领域实验室研究和工业应用之间的差距这对于低成本电动汽车的生产尤为重要