WIRED解決Si類負極材料不可逆容量問題,充放電效率可提高至90%

 

刊登日期:2020/3/25
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日本WIRED公司利用Roll to Roll高速雷射多孔加工技術,積極推動鋰離子電池(LiB)的大容量化。相對於石墨負極材料,矽類(Si、SiO)負極材料的容量約高出7~10倍,但由於容易膨脹、收縮,在初期的充放電會產生不可逆容量,以致於無法發揮原本的充放電特性。不可逆容量的原因在於固體電解質界面(SEI)的形成,消耗了鋰離子,而解決方法則可在負極外側加上鋰金屬箔之電池構造,進行鋰離子的預掺雜(Pre-doping)後,抵消負極的不可逆容量。

因此WIRED利用獨家雷射技術對電極進行多孔加工(孔徑可在10 μm以下),促使預掺雜能夠進行。相對於未經過預掺雜的充放電效率僅有45%,預掺雜之後的充放電效率則提高至90%,且已確認在1Ah級電池可以達到此水準。為達到早期實用化,WIRED已著手進行寒冷地帶亦能使用之大型無人機用LiB的開發,且與山形大學展開產官合作,其在2022年達到實用化之目標。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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