中國(guó)電池雜志-中國(guó)電池網(wǎng)11月8日訊（肖何 北京、武漢報(bào)道）近日，加拿大滑鐵盧大學(xué)應(yīng)用納米材料與清潔能源實(shí)驗(yàn)室陳忠偉教授課題組成功研制出新型石墨烯硅基鋰離子電池，此創(chuàng)新型技術(shù)將目前商業(yè)化鋰離子電池的比能量密度提高了40%-60%，循環(huán)壽命延長(zhǎng)到2000次以上，這極大的推動(dòng)了高能量長(zhǎng)壽命鋰離子電池的發(fā)展進(jìn)程，促進(jìn)了相關(guān)電子以及儲(chǔ)能領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈的加速成長(zhǎng)，相關(guān)技術(shù)成果已發(fā)表在最新的Nature Communications雜志上。

隨著社會(huì)和科技的進(jìn)步，綠色能源的開發(fā)利用以及電子產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)更新，人類對(duì)電能儲(chǔ)存技術(shù)的需求也日益增加，鋰離子電池正處于這個(gè)新科技時(shí)代的風(fēng)口浪尖，近幾十年來(lái)備受國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注。

目前商業(yè)化鋰離子電池所用的負(fù)極活性材料均為石墨，它的實(shí)際發(fā)揮比容量約為360mAh/g，這極大的限制了整體電池的能量密度。而硅材料，由于其4200mAh/g的理論比容量，是石墨的10倍以上，這吸引了全球眾多課題組的投入研究。

多年以前，滑鐵盧大學(xué)的研究人員開始利用硅作為電池負(fù)極時(shí)，同其他研究組一樣，遇到了全球性技術(shù)難題，即，硅材料在電池充放電過(guò)程中，由于相變所造成的體積收縮膨脹率高達(dá)300%，這一變化使得電極活性層形成眾多斷裂縫隙，電池性能迅速衰退，以致最終使電池失效。

為了攻克這一技術(shù)難題，陳忠偉教授的研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合通用汽車全球研發(fā)中心（General Motors Global Research and Development Centre），共同開發(fā)了石墨烯硅材料電極的熱處理技術(shù)，這一技術(shù)使硅的體積變化固定在特定的預(yù)設(shè)區(qū)域，解決了電極活性層的斷裂問(wèn)題，保證了硅材料電化學(xué)性能的正常發(fā)揮，并將其循環(huán)壽命提高到2000次以上。而更為可喜的是，此熱處理技術(shù)簡(jiǎn)單而且容易操作，有利于進(jìn)一步工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)。

正如陳忠偉教授所言，“簡(jiǎn)單易行的熱處理技術(shù)，創(chuàng)造出了具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的硅電極，使得這一高比能量電池的循環(huán)次數(shù)延長(zhǎng)到2000次以上”。此技術(shù)的誕生意味著鋰離子電池在便攜式電子產(chǎn)品，可穿戴型電子設(shè)備以及電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的電池小型化、輕型化應(yīng)用將迎來(lái)一次技術(shù)性革命。

目前此技術(shù)已經(jīng)完成初步小試階段，據(jù)陳忠偉保守預(yù)計(jì)，這一新型石墨烯硅基鋰離子電池將于明年面世進(jìn)入市場(chǎng)。陳忠偉教授將協(xié)同WATTECH POWER INC.（滑鐵盧大學(xué)科技公司）CEO Allen Sun 先生在第3屆鋰電“沃達(dá)斯”論壇上展示此項(xiàng)最新技術(shù)。 

【陳忠偉博士，世界頂級(jí)的燃料電池領(lǐng)域?qū)＜?、（Canada Research Chair）加拿大首席科學(xué)家，領(lǐng)導(dǎo)其研究團(tuán)隊(duì)在硅鋰電池，鋰硫電池，液流儲(chǔ)能技術(shù)，納米材料領(lǐng)域及石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域取得了一系列的豐碩成果；在鋅空電池領(lǐng)域，更是公認(rèn)的世界第一流研發(fā)團(tuán)隊(duì)?！?/strong>