盖世汽车讯 据外媒报道，工程科学与力学和生物工程教授Sulin Zhang及其研究团队开发出一种表征硅结构和化学演化的新方法，以及控制电池稳定性的薄层，将有助于解决避免将硅用于高容量电池的问题。该研究的重点是阳极、负电极和电解质的界面，这使得电荷能够在阳极和阴极之间移动。固体电解质中间相（SEI）层通常形成在固体电极和液体电解质之间的电极表面上，对于电池中的电化学反应以及控制电池的稳定性至关重要。使用硅作为阳极可以打造出更好的可充电电池。
（图片来源：Jennifer M. Mccann）
Zhang称：“在过去的10年间，硅作为可充电电池的高容量负极引起了很多关注。目前商业电池的负极材料主要使用的是石墨，但硅的容量大约是石墨的10倍。因此，全球有数千万、甚至数亿美元用于硅电池研究。”
这对于希望通过电动汽车和强大的便携式电子设备实现基础设施电气化的社会而言，非常鼓舞人心，但也存在诸多挑战。电池在充放电过程中，硅的体积会膨胀和收缩，从而导致硅材料开裂，因此SEI会一次次破碎再生，从而导致失去电接触和容量（电池存储的电荷量）下降。因此准确了解这个过程如何在结构和化学层面发生对于解决问题至关重要。
Zhang表示：“由于SEI层的稳定性控制着电池的稳定性，因此你不希望它不受控制地增长，从而消耗电解质材料和活性锂，使得电解液变干并损失活性材料，进而对电池性能产生不利影响。”
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