Novos veículos de energia, comunicações e dispositivos portáteis exigem baterias de íons de lítio para alta capacidade e alta resistência. As baterias de íons de lítio necessitam urgentemente de ser atualizadas para aumentar a capacidade, o ciclo e o tamanho. Atualmente, o eletrodo negativo de silício-carbono da bateria de lítio é todo tipo de material de carbono composto principalmente de grafite, e sua capacidade teórica é de apenas 372 mAh / g. Na aplicação prática, está próximo da capacidade teórica, e a capacidade teórica do pó de nano-sílica é muito maior do que a do material de carbono à base de grafite. Pode atingir 4200mAh / ge tem recursos relativamente abundantes. É a principal escolha para novos materiais de ânodo de carbono de silício.
De acordo com relatos da imprensa estrangeira, os químicos da Universidade de Alberta visam criar uma nova geração de baterias de lítio à base de silício, que tem um aumento de 10 vezes na capacidade de carga em comparação com as células de bateria atuais.

Jillian Buriak, um químico e pesquisador da Universidade de Alberta, no Canadá, disse: "Queremos realizar uma variedade de testes para ver os diferentes efeitos de diferentes tamanhos de partículas de nano-sílica na quebra interna da bateria."

Para baterias de grande capacidade, o potencial de aplicação do pó de nano-sílica é grande, porque o material é rico em reservas, em comparação com o grafite, o material de nano-silício na bateria absorve uma grande quantidade de íons de lítio. No entanto, após repetidas cargas e descargas, o material de nanossilício é propenso a lascar ou fraturar, porque o material se expande e encolhe após ser absorvido e liberado, e está sujeito a rachaduras.
De acordo com a pesquisa atual, se o silício é feito em nanopartículas, fios ou tubos, isso ajuda a evitar sua quebra. Buriak e sua equipe queriam entender até que ponto o volume de tais estruturas precisava otimizar as propriedades do material nanossilício e minimizar seus efeitos adversos.
Os pesquisadores dividiram as nanopartículas de silício em quatro tamanhos diferentes e as dispersaram uniformemente em aerogéis de grafeno altamente condutores com poros em nanoescala que compensam as partículas de nanosílica. Condutividade insuficiente. Eles descobriram que dentro de uma faixa de 1 metro de diâmetro, existem 3 bilhões de partículas nanométricas que proporcionam estabilidade a longo prazo após múltiplos ciclos de carga e descarga.
SAT Nano material Technology Co., Ltd. planeja fornecer 200 toneladas de nano-silício em pó para uso em materiais de ânodo de carbono de silício de bateria de lítio. O processo é estável, garantia de qualidade e grande quantidade e excelente preço. O pó de nano-sílica é preparado pelo método de fase gasosa de feixe de íons de laser de corrente variável. O produto tem alta pureza, bom desempenho de dispersão, tamanho pequeno de partícula, distribuição uniforme, grande área superficial específica, alta atividade superficial, baixa densidade aparente, boa atividade e grande produção industrial.

Buriak explica: “À medida que o tamanho das partículas encolhe, descobrimos que o controle do estresse é melhorado por causa da liga à base de lítio e da 'respiração' de acordo com o lítio.”
O estudo mostra que a tecnologia pode ser usada em uma variedade de aplicações que dependem de dispositivos de armazenamento de energia de bateria. Imagine que, se o tamanho da bateria do carro elétrico do usuário for o mesmo que o da bateria Tesla, mas o alcance de cruzeiro aumentará 10 vezes, o tempo de recarga será reduzido para 1/10 do anterior e o peso da bateria do carro é apenas o 1/10 anterior.
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