根據(jù)最新消息，美國科學家已經(jīng)研發(fā)出了利用硅海綿來代替鋰電池內部石墨的技術。通過該技術可以使電池性能更強大而且循環(huán)壽命更長，從而促進鋰電池更廣泛地應用到商用電子設備及電動車上。目前，這一成果已經(jīng)發(fā)表于美國化學學會本月出版的《材料化學》雜志上。
    據(jù)了解，該成果由美國萊斯大學和洛克希德—馬丁公司聯(lián)合研發(fā)。為了進一步提高鋰電池相關性能。研究團隊于幾年前就開始對鋰電池相關原材料進行了研究。研究人員發(fā)現(xiàn)，多孔硅由于吸收鋰的能力是石墨的10倍，可以代替石墨作為鋰電池內的陽極。2010年，研究團隊就發(fā)現(xiàn)，當硅海棉擁有1微米寬、12微米深的小孔時，就具備了在電池領域應用的潛力。但是由于當時固體硅基座無法吸收鋰，技術仍然有待改進。
    通過進一步的研究，科學家們發(fā)現(xiàn)用來制造硅海棉小孔的電化學蝕刻過程能將海綿同基座分開，從而使基座能夠重復使用，制造出更多的硅海綿。由于硅海綿從硅晶圓上提取出來后，上、下都是打開著的，研究人員將其浸入一個導電的聚合物黏結劑聚丙烯腈（PAN）內，從而大大增強了其導電性。
    導電性增強的硅海綿其實就是一塊堅硬的薄膜，薄膜通過依附到一個集電器中并放到電池結構內，可使所制成的鋰離子電池放電能力高達每克1260毫安時，從而使其使用壽命更長。研究人員在實驗中發(fā)現(xiàn)，電池如果沒有使用薄膜，在首次放電后電池容量就會隨著放電的次數(shù)逐步遞減。而用上經(jīng)過處理的硅海綿薄膜后，電池在4次循環(huán)后即開始增加放電容量，多孔硅表現(xiàn)得更加明顯，經(jīng)過20次循環(huán)后，電池的放電容量仍然完好無損。
    研究的主導人員斯巴尼•利薩-比斯沃爾教授和科學家曼都瑞•薩克爾指出，采用他們的新技術，能將比自身重4倍的物體存儲在鋰中。目前，科學家正在研究有望能大大增加充放電循環(huán)次數(shù)的技術，已研發(fā)出壽命更長的充電電池。