Chemistry 版 (精华区)

发信人: Appolo (want come back my friends ), 信区: Chemistry
标  题: 东芝试制利用硅的锂离子充电电池
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Fri Oct 15 22:51:44 2004)

东芝开发出下一代锂离子充电电池用材料，并在电气化学国际学会“ECS 2004 Joint Int
ernational Meeting”上发表（演讲号码312）。锂离子充电电池的负极材料除以往的gra
phite carbon外还使用了硅。通过使用硅来提高能源密度。 

　　当使用硅时，单位重量电极的理论放电容量可达到4000毫安/g，相当于graphite car
bon的10倍左右。但经过反复充放电后电极体积容易膨胀，因此充放电周期寿命极短。“吸
入锂后将受膨胀破裂”（东芝）。此次东芝采用了在二氧化硅材料内部析出硅微细粒子的
结构。混合该二氧化硅材料和graphite carbon形成电极。硅粒子的直径在2nm～10nm之间
，硅粒子间的距离为几十nm～几百nm之间。这不仅扩大了硅的表面积从而容易分散应力，
而且由于硅和二氧化硅的结合力强不容易分离从而可防止崩溃。 

　　东芝实际测量此次试制的负极材料的结果，在特定条件下即使反复充放电200次，容量
也未见明显减少。单位重量的电极放电容量为约700毫安/g，相当于graphite carbon的理
论值的两倍左右。不过最初充放电效率（初期效率）为70％，低于现行锂离子充电电池的
95％左右。初期效率差的原因可能是“最初充电时硅表面形成保护膜等，详细情况目前还
不清楚”。今后将通过改进提高初期效率及考虑正极材料使用钴酸锂以外的材料。
http://china.nikkeibp.co.jp/china/img_data/041012toshi.jpg
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http://www.nsfc.gov.cn/nsfc/cen/nami/image/5997203.gif

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