硅和磷烯復合物大幅提升鋰電池充電速率及容量

　　據外媒報道，印度科學教育和研究學院（Indian Institute of Science Education and Research，IISER）的一支研究團隊采用硅和磷烯（phosphorene）研發全新的復合物，用于制作鋰離子電池的陽極，該團隊由Satishchandra Ogale牽頭。

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　　據科研人員透露，該材料非常高效，相較于當前的鋰離子電池，新款陽極材料將電池的充電速度和電池容量分別提升了3倍和5倍，同時還降低了電池的整體重量。若僅將硅用作電池的陽極材料，會導致其循環穩定性較弱。

　　作為實驗的一環，IISER研發人員利用磷烯，在純型的二維材料，其利用納米硅顆粒物及少量黑磷烯層或純磷烯來制作電池陽極。

　　Ogale表示：“事實上，使用磷烯所取得的性能優勢源自于磷烯的結構性設計，可提供較高的靈活性及彈性。而高度的機械靈活性使其能夠容納電池內的鋰離子，提升電池的充電速度。”

　　研究人員表示，該電池采用了新研發的材料，該類材料或許也能被用于傳感器、場效應晶體管（field effect transistors）及光電元件（optoelectronic devices）。

　　IISER或許能在實現相同容量的情況下，縮小電池的尺寸并減輕其重量。

　　該研究的首席作者Kingshuk Roy表示：“盡管硅基電池是未來的發展方向，最大的挑戰在于維持其高度的穩定性，從而延長電池的充放電使用壽命。”

　　在第一次充電測試中，新款電池的容量保持率為78％，這意味著不可逆損失（irreversible loss）微乎其微，而這類不可逆損失恰恰是鋰電池硅基陽極與碳復合物混合后的通病。

　　磷烯具有結構性優勢，可被用作粘合劑，防止開裂。在高充電速率條件下，對其進行觀察。

　　據稱，該款材料制作的鋰電池可耐受數百次充放電循環。