前沿

　　西安交大研发出高库伦 

　　效率的硅负极锂电池

　　本报讯 近日，西安交大电气学院教授郑晓泉课题组与美国斯坦福大学材料学院教授崔屹、麻省理工学院核工系教授李巨课题组共同合作，通过一种特殊方法，在纳米硅负极外表面包覆一层人工的二氧化钛纳米层，合成出高机械强度的硅结构负极，制备出具有高压实密度的硅负极全电池，实现了较传统石墨负极2倍的体积比容量和2倍的质量比容量。

　　目前商业化的锂离子电池只用于低阶电源需求，而硅因其理论比容量是传统石墨负极的10倍以上，被认为有望成为下一代锂离子电池大容量负极材料。然而，硅负极在充放电过程中的库伦效率低这一难题一直未被攻克。

　　经过实验测试，该新成果的二氧化钛外壳的机械强度是无定形碳的5倍，可以使稳定的库伦效率达到99.9%以上，满足工业化的应用标准，将有效推动硅主体负极在电池工业中的商业应用。该项成果于近日发表在《能源与环境科学》上。

　　(仲和）

　　德国开发新传感器技术

　　降低锂电池重量和成本

　　本报讯 德国工程师开发了新的传感器技术，可以降低电动车和其他类型的锂离子电池的重量和成本。

　　菲利普·多斯特是鲁尔大学电力系统技术和电力机电一体化研究团队的一员，该团队开发了一个新的概念，用于监测电池的电流和电压，可以减少电池的技术负担，以及添加新的功能。

　　通常情况下，电动汽车电池由可包含多达12个电池的单个电池组成，每个电池由其自身的电压传感器监控。传感器对于监测电池的锂电池很重要，如果它们过热或过度工作，则有可能燃烧起火。

　　在典型的电动汽车电池中，有一个电流传感器和多个电压传感器来做这项工作，传感器是一个相当大的重量和成本驱动器。

　　为了减少重量，多斯特和他的同事们提出了一种方法，将此前电动汽车电池需要监测电流和电压的传感器数量降低为一个，而不管电池有多少个单体。

　　研究人员表示，其开发的传感器系统可以扩展到具有不同单体数量的电池中。它还可以应用于其他电池类型，如平板电脑或笔记本电脑、无线电动工具、不间断电源系统和太阳能储能系统，以减少其重量和成本，并提高电池的使用寿命。

　　接下来，鲁尔大学的工程师们将继续努力改进技术，更密切地评估他们的原型和更换单个部件，以满足汽车行业的要求。

　　(高功)