虽然用硅代替锂离子电池中的石墨有利于提高电池容量。然而，硅也有许多缺点。为此，东芬兰大学的研究人员提出了一种混合材料。

据国外媒体报道，东芬兰大学的研究人员已经开发出一种新的杂化材料，这种材料由介孔二氧化硅颗粒和碳纳米管，制成，可以改善锂离子电池的硅性能。电池技术的进步对可持续发展和气候中立至关重要。

电池技术

世界各地的国家和公司都在寻求新的可持续技术，以实现从运输、消费品生产到能源生产的气候中立。绿色能源一旦产生，就需要储存起来用于便携式应用。在这一过程中，电池技术是绿色能源消耗的可行替代方案。

硅电池实施困难

在未来，硅将逐渐取代碳作为锂离子电池的正极材料，因为硅的容量是石墨的十倍，而现在锂离子电池的正极材料是石墨。尽管在阳极上使用硅可以使整个电池的容量翻倍，但是硅材料的不稳定性也给电池技术带来了严峻的挑战。此外，目前还没有单独使用硅来生产可行的电池阳极的技术。

专家意见

为了将高充电速率对硅阳极容量的影响降至最低，东芬兰大学的研究人员开发了一种由介孔硅(PSi)颗粒和碳纳米管(CNT)制成的混合材料。研究人员认为，这种复合材料需要正PSi和CNT进行化学结合，以免阻止锂离子扩散到硅中。选择合适的偶联剂可以提高材料的导电性和机械耐久性。此外，混合材料中的PSi颗粒由大麦壳灰制成，这可以将阳极材料的碳足迹降至最低，并支持阳极材料的可持续性。硅可以通过简单的镁热还原工艺来生产。植硅体是一种无定形多孔硅结构，富含于大麦壳灰中。

专家意见

接下来，研究人员将生产全硅阳极和固体电解质，以解决与锂离子电池相关的安全问题和与固体电解质界面不稳定性相关的挑战。