当电池充满电时，电子设备通常会显示它有100%的电量。但由于锂离子电池在电池生产的稳定(化成)阶段，第一次充电时会遭受永久性损耗，所以一般来说，100%电量只意味着电池所能储存的理论能量密度为70%至90%。如果能够在首次充电时防止锂离子电池的损失，电动汽车(EV)的续航里程和智能手机的使用时间可以大大增加。
研究参数(图片来源:KIST)
据国外媒体报道，为了克服这一问题，韩国科学技术研究院(KIST)与储能研究中心、能源材料研究中心和氢燃料电池研究中心组成了一个联合团队，开发了一种电极预处理解决方案，可以最大限度地减少石墨氧化硅(SiOx)复合阳极中的初始锂离子电池损耗。在溶液中浸泡后，由50%石墨氧化硅制成的阳极的锂离子损失几乎可以忽略不计，从而使整个电池可以达到接近理想的能量密度。
虽然大多数商用锂电池使用石墨作为负极，但石墨氧化硅的容量是石墨的5到10倍，因此被认为是下一代负极材料。然而，石墨氧化硅消耗的活性锂是石墨的三倍。因此，由石墨和石墨氧化硅制成的复合电极被认为是下一代实用阳极。但当石墨氧化硅含量较高时，石墨-石墨氧化硅复合电极的容量会相应增加，初始锂损失也会增加。因此，石墨-石墨氧化硅复合电极中石墨氧化硅含量的比例应限制在15%，因为如果提高到50%，初始锂损失将达到40%。
为了同时实现高容量和高初始效率，科学家们提出了各种预锂化方法，包括提前在阳极中掺杂额外的锂。KIST的研究人员开发了一种将电极浸入特殊溶液中的工艺，以减少石墨硅氧化物对锂的消耗。随后，该团队将该工艺应用于具有巨大商业潜力的石墨-石墨氧化硅复合材料。
研究团队发现，由于石墨的多功能插层功能，之前开发的预处理溶液会不小心将带有锂离子的溶液分子插入石墨中。这种大溶液分子的插入将导致石墨-石墨氧化硅复合电极的结构破坏。为了防止电极失效，研究人员开发了一种新的解决方案，并使用弱溶剂来减少溶剂与锂离子之间的相互作用。该溶液可以选择性地将锂离子插入活性材料中，确保额外的锂可以稳定地供应给石墨-石墨氧化硅复合电极。
将石墨-石墨氧化硅电极浸入研究团队研制的溶液中约1分钟，即使石墨氧化硅含量达到50%，也完全避免了初始锂的消耗。因此，当电极的初始效率达到近100%时，意味着首次充电时锂的损失(≤ 1%)可以忽略不计。该工艺制作的电极容量比传统石墨阳极高2.6倍，同时经过250次充放电循环后仍保持87.3%的初始容量。
KIST的方敏雅·李说:“从研究结果来看，与传统材料相比，石墨-石墨氧化硅复合阳极中石墨氧化硅的含量只允许为15%，而新技术可以将含量提高到50%以上，从而可以生产更大容量的锂离子电池，提高未来电动汽车的续航里程。该技术也很安全，适合大规模生产，因此有望实现商业化。”当电池充满电时，电子设备通常会显示它有100%的电量。但由于锂离子电池在电池生产的稳定(化成)阶段，第一次充电时会遭受永久性损耗，所以一般来说，100%电量只意味着电池所能储存的理论能量密度为70%至90%。如果锂离子电池的损失可以在第一年防止……充电，电动汽车(EV)的续航里程和智能手机的使用时间可以大大增加。
研究参数(图片来源:KIST)
据国外媒体报道，为了克服这一问题，韩国科学技术研究院(KIST)与储能研究中心、能源材料研究中心和氢燃料电池研究中心组成了一个联合团队，开发了一种电极预处理解决方案，可以最大限度地减少石墨氧化硅(SiOx)复合阳极中的初始锂离子电池损耗。在溶液中浸泡后，由50%石墨氧化硅制成的阳极的锂离子损失几乎可以忽略不计，从而使整个电池可以达到接近理想的能量密度。
虽然大多数商用锂电池使用石墨作为负极，但石墨氧化硅的容量是石墨的5到10倍，因此被认为是下一代负极材料。然而，石墨氧化硅消耗的活性锂是石墨的三倍。因此，由石墨和石墨氧化硅制成的复合电极被认为是下一代实用阳极。但当石墨氧化硅含量较高时，石墨-石墨氧化硅复合电极的容量会相应增加，初始锂损失也会增加。因此，石墨-石墨氧化硅复合电极中石墨氧化硅含量的比例应限制在15%，因为如果提高到50%，初始锂损失将达到40%。
为了同时实现高容量和高初始效率，科学家们提出了各种预锂化方法，包括提前在阳极中掺杂额外的锂。KIST的研究人员开发了一种将电极浸入特殊溶液中的工艺，以减少石墨硅氧化物对锂的消耗。随后，该团队将该工艺应用于具有巨大商业潜力的石墨-石墨氧化硅复合材料。
研究团队发现，由于石墨的多功能插层功能，之前开发的预处理溶液会不小心将带有锂离子的溶液分子插入石墨中。这种大溶液分子的插入将导致石墨-石墨氧化硅复合电极的结构破坏。为了防止电极失效，研究人员开发了一种新的解决方案，并使用弱溶剂来减少溶剂与锂离子之间的相互作用。该溶液可以选择性地将锂离子插入活性材料中，确保额外的锂可以稳定地供应给石墨-石墨氧化硅复合电极。
将石墨-石墨氧化硅电极浸入研究团队研制的溶液中约1分钟，即使石墨氧化硅含量达到50%，也完全避免了初始锂的消耗。因此，当电极的初始效率达到近100%时，意味着首次充电时锂的损失(≤ 1%)可以忽略不计。该工艺制作的电极容量比传统石墨阳极高2.6倍，同时经过250次充放电循环后仍保持87.3%的初始容量。
KIST的方敏雅·李说:“从研究结果来看，与传统材料相比，石墨-石墨氧化硅复合阳极中石墨氧化硅的含量只允许为15%，而新技术可以将含量提高到50%以上，从而可以生产更大容量的锂离子电池，提高未来电动汽车的续航里程。该技术也很安全，适合大规模生产，因此有望实现商业化。”
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