據(jù)外媒報(bào)道，印度科學(xué)教育和研究學(xué)院(IndianInstituteofScienceEducationandResearch,IISER)的一支研究團(tuán)隊(duì)采用硅和磷烯(phosphorene)研發(fā)全新的復(fù)合物，用于制作鋰離子電池的陽(yáng)極，該團(tuán)隊(duì)由SatishchandraOgale牽頭。

據(jù)科研人員透露，該材料非常高效，相較于當(dāng)前的鋰離子電池，新款陽(yáng)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(shí)還降低了電池的整體重量。若僅將硅用作電池的陽(yáng)極材料，會(huì)導(dǎo)致其循環(huán)穩(wěn)定性較弱。

作為實(shí)驗(yàn)的一環(huán)，IISER研發(fā)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(lái)制作電池陽(yáng)極。

Ogale表示：“事實(shí)上，使用磷烯所取得的性能優(yōu)勢(shì)源自于磷烯的結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)，可提供較高的靈活性及彈性。而高度的機(jī)械靈活性使其能夠容納電池內(nèi)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(fā)的材料，該類材料或許也能被用于傳感器、場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fieldeffecttransistors)及光電元件(optoelectronicdevices)。

IISER或許能在實(shí)現(xiàn)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KingshukRoy表示：“盡管硅基電池是未來(lái)的發(fā)展方向，最大的挑戰(zhàn)在于維持其高度的穩(wěn)定性，從而延長(zhǎng)電池的充放電使用壽命?！?/p>

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

磷烯具有結(jié)構(gòu)性優(yōu)勢(shì)，可被用作粘合劑，防止開(kāi)裂。在高充電速率條件下，對(duì)其進(jìn)行觀察。

據(jù)稱，該款材料制作的鋰電池可耐受數(shù)百次充放電循環(huán)。