泉源：科技日报

浙山河海文化创意有限公司科技日报记者 夏凡 通讯员 邵一鸣

记者2月1日获悉，，，，，宁波大学物理科学与手艺学院教授陈王华团队团结宁波工程学院和宁波东方理工大学团队，，，，，在全固态锂电池负极质料领域取得主要希望。。。。。该研究通过模拟自然界的“呼吸”机制，，，，，首次研发出一种具有三维“透气”结构的硅纳米线负极，，，，，为开发硅负极全固态锂电池提供了新的手艺路径。。。。。相关效果日前揭晓在国际能源质料期刊《能源存储质料》上。。。。。

全固态锂电池因更高的清静性、更强的能量密度以及更精彩的循环性能，，，，，被科学界和工业界公以为下一代电池手艺的“最终目的”。。。。。硅依附超高的理论容量和优异的化学兼容性，，，，，被视为全固态电池中最具潜力的负极质料之一。。。。。然而，，，，，硅在充放电历程中重大的体积膨胀会导致严重的机械应力、界面脱离及电化学性能快速衰减，，，，，这限制了其在大规模锂电池中的现实应用。。。。。

“若是把锂电池比作一个储能客栈，，，，，硅就是公认的‘超等搬运工’，，，，，它的储能潜力重大，，，，，是古板商用石墨负极的10倍。。。。。然而，，，，，这位‘巨人’性格极端急躁：在充电吸收锂离子时，，，，，硅的体积会强烈膨胀3倍以上，，，，，随着充放电循环，，，，，硅会像一直吹大又缩小的气球，，，，，最终因‘体力不支’破损脱落，，，，，电池寿命也会随之‘猝死’。。。。。”陈王华先容。。。。。

怎样让硅在坚硬的固态情形下“自由呼吸”？？？？？？？？科研团队使用等离子体增强化学气相沉积手艺，，，，，立异性地设计并制备了一种电流集流体一体化的三维柱状硅架构，，，，，使其具备奇异的“双相”核壳结构。。。。。研究效果显示，，，，，该柱状硅负极在电化学性能和适用性上均体现卓越。。。。。实验证实，，，，，该电池在弯折甚至铰剪裁剪的情形下仍能一连供电，，，，，展现出极高的机械鲁棒性和清静性。。。。。

“我们不再使用古板的‘硅粉’，，，，，而是让硅像森林里的树木一样，，，，，一根根‘立’在集流体上，，，，，并且相互交织形成三维网络。。。。。这些纳米线之间留有富厚的逍遥，，，，，就像给电池内部装置了无数个‘呼吸阀’。。。。。”陈王华说，，，，，当锂离子涌入时，，，，，硅纳米线可以向这些预留的逍遥处扩张，，，，，而不会挤坏周围的电解质。。。。。

据相识，，，，，该研究建设了一种通过架构设计统一离子传输动力学与机械完整性的新范式，，，，，为开发高能量、长寿命的全固态硅基锂电池提供了切实可行的手艺路径。。。。。

（受访者供图）