WMG研发硅-高质量薄层石墨烯复合电极 欲用其替代石墨电极

据外媒报道，华威大学制造工程系（Warwick Manufacturing Group，WMG）的研究人员研发了硅-高质量薄层石墨烯（Silicon-Few Layer Graphene，Si-FLG）复合电极（composite electrodes），将其用作为锂离子电池阳极石墨的高效替代品。

采用石墨烯强化硅质阳极结构将大幅提升电极的循环特性、电极电阻及扩散特性（diffusion properties）。

采用纳米硅颗粒物可大幅提升活性表面的面积，在首次充电过程中提升锂离子的积聚量，在硅和电解质之间形成固态电解质相间隔板（solid-electrolyte interphase barrier），从而大幅降低锂离子的储存量，延长电池的使用寿命。

该项新研究由华威大学制造工程系的Melanie Loveridge教授牵头，目前已发现新款阳极混合物，其成分为硅及化学改性石墨烯，或将有助于制造硅质阳极锂离子电池。该方法或将被用于规模化生产中，且对纳米硅的尺寸也无需太过苛求，可规避许多相关的技术难题。

研究人员创建的该款阳极混合物，其中纳米硅微粒占到了60%，高质量薄层石墨烯（FLG）、钠（Sodium/Polyacrylic acid）、碳添加剂的含量分别占到了16%、14%和10%。在进行了100多次充放电后，该研究团队还检查了电极性能及材料内部结构的变化。

该项目旨在加快推动硅/石墨混合物的工业生产前准备（pre-industrial production），为以后生产高能量大功率锂离子电池的后续工艺做准备。