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滑铁卢大学研发高能量长寿命石墨烯硅基锂电池近日，加拿大滑铁卢大学应用纳米材料与清洁能源实验室陈忠伟 教授课题组成功研制出新型石墨烯硅基锂离子电池，此创新型技术将 目前商业化锂离子电池的比能量密度提高了 40%-60% ,循环寿命延 长到2000次以上，这极大的推动了高能量长寿命锂离子电池的开展 进程，促进了相关电子以及储能领域产业链的加速成长，相关技术成 果已发表在最新的Nature Communications杂志上。随着社会和科技的进步，绿色能源的开发利用以及电子产业的 不断升级更新，人类对电能储存技术的需求也日益增加，锂离子电池 正处于这个新科技时代的风口浪尖，近几十年来备受国内外研究者的 关注。目前商业化锂离子电池所用的负极活性材料均为石墨，它的实 际发挥比容量约为360mAh/g ,这极大的限制了整体电池的能量密 度。而硅材料，由于其4200mAh/g的理论比容量，是石墨的10倍 以上，这吸引了全球众多课题组的投入研究。多年以前，滑铁卢大学的研究人员开始利用硅作为电池负极 时，同其他研究组一样，遇到了全球性技术难题，即，硅材料在电池 充放电过程中，由于相变所造成的体积收缩膨胀率高达300% ,这一 变化使得电极活性层形成众多断裂缝隙，电池性能迅速衰退，以致最 终使电池失效。为了攻克这一技术难题，陈忠伟教授的研究团队联合通用汽车 全球研发中心（General Motors Global Research and Development Centre ）,共同开发了石墨烯硅材料电极的热处理技术，这一技术使 硅的体积变化固定在特定的预设区域，解决了电极活性层的断裂问 题，保证了硅材料电化学性能的正常发挥，并将其循环寿命提高到 2000次以上。而更为可喜的是，此热处理技术简单而且容易操作， 有利于进一步工业化的实现。正如陈忠伟教授所言，“简单易行的热处理技术，创造出了具 有独特结构的硅电极，使得这一高比能量电池的循环次数延长到 2000次以上”。此技术的诞生意味着锂离子电池在便携式电子产品， 可穿戴型电子设备以及电动汽车等领域的电池小型化、轻型化应用将 迎来一次技术性革命。目前此技术已经完成初步小试阶段，据陈忠伟保守预计，这一 新型石墨烯硅基锂离子电池将于明年面世进入市场。陈忠伟教授将协 同WATTECH POWER INC.（滑铁卢大学科技公司）CEO Allen Sun 先生在第3届锂电“沃达斯”论坛上展示此项最新技术。了解石墨烯市场，关注更多的石墨烯新闻，就到中国石墨烯交易 网，欢迎广大石墨烯企业，进行采购。