（圖源：pennState官網）

據外媒報道，美國賓州州立大學的研究人員開發一種新策略，可以在鋰離子電池中擴大硅基負極的應用，將電動汽車、智能手機的功率提高20%。

機械與化學工程教授DonghaiWang表示:“硅有望成為下一代鋰離子電池負極材料。但是，研究表明，在循環過程中，這種材料非常不穩定。”在傳統鋰離子電池循環周期中，硅作為負極材料，會發生嚴重的體積膨脹與收縮，限制其商業應用潛力。這種在充放電過程反復出現的體積變化，使電池結構受損。久而久之，會導致電池發生爆料等不穩定現象，縮短電池壽命。

研究人員開發新策略，保持硅材料彈性，從而更好地傳輸能量，保持電極完整性。Wang表示：“我們發現，采用超彈性凝膠聚合物電解質（GpE）緩沖層，包圍硅基負極，可以讓硅保持穩定，阻止電極內的粒子移動。”GpE材料由軟醚部分和硬循環部分構成，軟醚部分供應彈性，硬循環部分防止聚合物過度膨脹。“兩部分協同工作，使GpE材料適當膨脹和收縮，同時保持硅負極結構穩定。”

研究人員表示，這一策略或將解決目前硅基負極面對的問題，將鋰離子電池的儲能提高20%。Wang說：“以往的電池中只能用5%的硅，所出現的效果十分有限。通過這種方法，我們可以使用純硅負極，顯著新增電池的容量和能量密度，為創造下一代鋰離子電池鋪平道路。”