写的AZoM2021年2月8日
众所周知，硅阳极可以显著提高锂离子电池的容量，但它们的性能会随着使用而迅速下降。虽然聚合物涂层可以解决这一问题，但只有少数研究分析了起作用的机理。
PBS作为一种人工固体电解质界面，具有良好的锂离子传导和自我修复能力，可自动修复在运行过程中形成的任何裂缝。图片来源:日本JAIST的Noriyoshi Matsumi
作为一项新研究的一部分，来自日本科学技术高级研究所欧洲杯线上买球分析了聚(硼硅氧烷)涂层如何显著稳定硅阳极的容量，从而为可再生能源收集和电动汽车更好、更持久的锂离子电池打开了大门。
从锂离子电池(LIBs)的概念诞生之日起，它们就被不断改进和调整，以适应从可再生能源收割机的存储单元到电动汽车和移动设备的广泛应用。
在大多数大规模应用(如电动汽车和可再生能源收割机)中，lib研究的重点是在不增加总体尺寸的情况下提高它们的电压限制和容量。要做到这一点，电池的材料和组件必须切换。欧洲杯足球竞彩
一些研究人员已经提出使用硅阳极而不是传统的石墨阳极。阳极是电池的一部分，锂离子在充电时被储存在其中，当电池电量耗尽时，锂离子通过一种称为电解液的介质流到另一端的阴极。
虽然硅无疑是一种极具潜力的负极材料，可为锂离子电池提供近10倍的容量增长，但在硅阳极商业化之前，它提出了一系列必须克服的挑战。
一项新的研究发表在ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩日本高级科学技术研究所(JAIST)的一个研究小组通过使用一种潜在的聚合物涂层聚(硼硅氧烷)(PBS)来缓解硅阳极的欧洲杯线上买球问题。该研究由松美典吉教授领导，还包括Sai Gourang Patnaik博士和Tejkiran Pindi Jayakumar博士，他们当时正在日本科学技术学院完成博士课程。
聚合物涂层可以解决与硅阳极相关的一个最关键的缺陷:形成一个非常大的固体电解质界面(SEI)。阳极和电解液之间SEI的自动形成对于电池的长期性能通常是至关重要的。
但是像硅欧洲杯足球竞彩这样的材料往往会随着使用而膨胀，导致SEI的持续形成和可用电解质的耗尽。这显然会影响电池的性能，并导致容量随着时间的推移而大幅下降。
高分子涂料正是在这一阶段发挥作用。它们可以避免在硅上形成过多的SEI，形成稳定的人工SEI。科学家们已经注意到PBS作为硅阳极涂层的前景，但早期的研究并没有对其潜在机制提供明确的解释，如Matsumi教授所解释的:
关于定义明确的基于pbs的聚合物提供其应用和影响的机理来源的报道很少。因此，我们想评估并阐明它们对硅阳极的贡献，硅阳极是一种自我修复的人工界面，同时也可以防止有害的体积膨胀．
日本科学技术高级研究所教授松美典吉欧洲杯线上买球
从容量、稳定性和界面性能等方面比较了硅阳极与无聚合物涂层的短期和长期性能。这是通过一系列电化学测量和理论计算来完成的，这使他们能够理解PBS如何帮助稳定硅阳极的容量。
与涂有聚偏氟乙烯(LIBs中的一种商用涂层)的阳极和裸硅阳极相比，PBS的自愈合特性及其对锂离子的可逆调节使其稳定性大大提高。
这在一定程度上是因为PBS能够填充在操作过程中在SEI中形成的任何裂缝。与其他两种阳极相比，pbs包覆硅阳极的容量在超过300次循环中几乎相同。
这项研究解决了与硅阳极相关的主要问题，从而引导研究人员开发了具有相当高的耐久性和容量的新一代lib。Matsumi教授对研究结果表示满意，并说:
大容量lib的广泛采用将使电动汽车能够到达更远的距离，无人机变得更大，可再生能源的存储更有效．
日本科学技术高级研究所教授松美典吉欧洲杯线上买球
此外，他还指出，在10年内，lib甚至可能被用作火车、飞机和轮船等大型交通工具的二次能源。进一步的研究可以帮助实现这一目标。
期刊引用
Patnaik, s G。等．(2021)定义聚(硼硅氧烷)为薄膜硅阳极的人工固体电解质界面层。ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩．doi.org/10.1021/acsaem.0c02749．
来源:https://www.jaist.ac.jp/english/