由于鋰電池正負極材料對提高電池性能有著巨大的影響，因此世界各國對其研究從未間斷。而鋰電池負極材料研究最近是屢獲進展。繼美國斯坦福大學(xué)不久前宣布研發(fā)出一種高性能的硅納米粒負極新型材料后，美國通用汽車日前又研發(fā)出了一種可大幅提高電池比容的硅錫納米復(fù)合材料。
    據(jù)悉，斯坦福大學(xué)研發(fā)的新型硅納米粒負極材料主要原理是將硅納液混合，并通過靜電紡絲技術(shù)制備出納米纖維，然后在其表面添加聚苯乙烯的碳化物，最后用氫氟酸除去二氧化硅，得到廉價的含有硅納米粒子的碳納米管。其材料不僅克服了硅作為負極在電池循環(huán)使用時穩(wěn)定性差，易發(fā)生粉化的問題，而且應(yīng)用于鋰電池上可大幅提高電池比容。最具優(yōu)勢的是，這種新型材料造價比較低廉，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
    而日前通用汽車研發(fā)出來的硅錫納米復(fù)合材料則包含了一種可以使材料相分隔的納米結(jié)構(gòu)。該材料是將從硅錫合金中所析出的硅納米粒子嵌入到錫作為基質(zhì)的模板中。從而減輕機械降解并防止微裂紋的出現(xiàn)和擴散。避免了電池充放電過程中，隨著鋰離子的嵌入和脫出，體積膨脹和收縮引發(fā)機械降解導(dǎo)致電極易破壞的現(xiàn)象。
    據(jù)悉，由于硅、錫具有很高的理論比容量，被認為是作為鋰離子電池負極的最佳材料。因此，通用汽車研發(fā)的這款新型負極材料也可以實現(xiàn)鋰電池比容的大幅提高。但由于造價高低方面尚未知悉，因此對其能否規(guī)模化生產(chǎn)也無法預(yù)測。
    鋰電池作為具有眾多優(yōu)勢的電池目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到數(shù)碼電子產(chǎn)品中。但是作為動力電池應(yīng)用在電動汽車上還存在續(xù)程不足的問題。隨著鋰電池材料研究的節(jié)節(jié)突破，鋰電池有望在不久的未來實現(xiàn)更高性能，從而最終滿足電動汽車的動力需求。