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石墨烯硅基锂离子电池阳极能提升能量密度

来源:中国钢研战略所   更新时间:2018-10-31 08:07:19    

  据外媒报道,澳大利亚先进材料技术公司塔尔加资源公司(Talga Resources)公布了其在英国研发的石墨烯硅基锂离子电池阳极的初步测试结果,该结构是由英国政府提供资助的“Safevolt”项目的第一个成功结果。该项目由塔尔加牵头,与联盟合作伙伴庄信万丰(Johnson Matthey)、英国剑桥大学(University of Cambridge)以及制造业研究小组TWI共同开展。

  在该项目中,塔尔加正研发一种高能量密度的石墨烯硅电池阳极产品,称为TalnodeTM-Si,比其他商用石墨阳极的能量密度明显更高。塔尔加董事总经理Mark Thompson表示,TalnodeTM-Si将满足日益增长的锂离子电池的需求,该电池具有更高容量,可增加电动汽车的续航里程,增长便携式电子设备的工作时间。

  主要的锂离子电池制造商都通过在石墨阳极中增加硅含量来提高电池能量密度,但是硅的使用受到电池寿命和稳定性问题的阻碍。塔尔加的测试结果表明使用石墨烯的TalnodeTM-Si可在硅膨胀时保持其稳定性,从而在确保电池寿命的同时实现更高的能量密度。

  最近,几家汽车制造商表示打算在下一代电池组中采用更高的能量-重量比,而电池阳极材料供应链的其他大型集团也已经将石墨中的硅技术用于生产氧化硅基石墨。例如,大众汽车公司估计,从2018年至2025年,其电池能量密度可增加25%,并且目标是在2020年在电池阳极中采用20%的硅。

  容量更高的电池可通过延长电子设备运行时间或增加电动汽车的续航里程而使工业受益。此外,容量更高还能降低成本,因为增加的能量密度可减少整个电池组中的每单位能量(Kw/hr)成本。增加的电池容量对客户来说是一个非常重要的指标,特别对于中国客户来说,因为中国的新能源汽车的补贴与其电池能量密度相关,而且中国新能源汽车利润丰厚。

  目前,塔尔加正在英国剑桥大学的麦克斯韦尔中心(Maxwell Centre)的电池材料工厂进一步测试和优化TalnodeTM-Si,正在准备该阳极的临时样本,以便根据保密的材料转让协议交付给亚洲的终端客户。

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