近日，一種全新結構的鋰離子電池用硅負極在美國誕生。據悉，這種硅負極不僅能使鋰電池比容量大增，壽命也能得到相應增長，是最有望取代碳的新型負極材料。
    據報道，該項研究成果由美國斯坦福大學及斯坦福國家加速器實驗室的學者共同創造。主要原理是將硅納液混合，并通過靜電紡絲技術制備出納米纖維，然后在其表面添加聚苯乙烯的碳化物，最后用氫氟酸除去二氧化硅，得到廉價的含有硅納米粒子的碳納米管。
    根據相關化學原理，硅納米粒子與二氧化硅前驅體溶液相溶，因此硅作為負極在電池循環使用時穩定性差，易發生粉化。而目前絕大多數硅負極改良方法是制備各種形貌的納米尺寸的硅負極材料，但這些方法造價高，無法產業化。
    而此次由美研究人員研發的這種新型硅負極不僅克服了價格與穩定性的問題，而且能使鋰電池具有極高的比容量和較低的工作電勢，被認為是最有希望替代碳的負極材料。
    根據相關資料可知，為了提高電池性能，人們對負極材料的研究和改良從未停止過。索尼曾于1997年通過將負極材料由原來的低結晶性碳改為石墨從而實現電池容量的提高。時隔約14年后，索尼于去年再次決定更改18650鋰電池的負極材料，采用了錫類材料，再次提高了電池容量。
    據悉，硅和錫與目前的主流負極材料石墨相比具有近10倍的理論容量。隨著研究的不斷深入，這兩類新型材料在電池負極上的應用或將會越來越廣泛。