西安交大電氣學院教授鄭曉泉課題組與美國斯坦福大學材料學院教授崔屹、麻省理工學院核工系教授李巨課題組共同合作，通過一種特殊方法，在納米硅負極外表面包覆一層人工的二氧化鈦納米層，合成出高機械強度的硅結構負極，制備出具有高壓實密度的硅負極全電池，實現了較傳統(tǒng)石墨負極2倍的體積比容量和2倍的質量比容量。

目前商業(yè)化的鋰離子電池只用于低階電源需求，而硅因其理論比容量是傳統(tǒng)石墨負極的10倍以上，被認為有望成為下一代鋰離子電池大容量負極材料。然而，硅負極在充放電過程中的庫倫效率低這一難題一直未被攻克。

經過實驗測試，該新成果的二氧化鈦外殼的機械強度是無定形碳的5倍，可以使穩(wěn)定的庫倫效率達到99.9%以上，滿足工業(yè)化的應用標準，將有效推動硅主體負極在電池工業(yè)中的商業(yè)應用。該項成果于近日發(fā)表在《能源與環(huán)境科學》上。

德國開發(fā)新傳感器技術降低鋰電池重量和成本

德國工程師開發(fā)了新的傳感器技術，可以降低電動車和其他類型的鋰離子電池的重量和成本。

菲利普·多斯特是魯爾大學電力系統(tǒng)技術和電力機電一體化研究團隊的一員，該團隊開發(fā)了一個新的概念，用于監(jiān)測電池的電流和電壓，可以減少電池的技術負擔，以及添加新的功能。

通常情況下，電動汽車電池由可包含多達12個電池的單個電池組成，每個電池由其自身的電壓傳感器監(jiān)控。傳感器對于監(jiān)測電池的鋰電池很重要，如果它們過熱或過度工作，則有可能燃燒起火。

在典型的電動汽車電池中，有一個電流傳感器和多個電壓傳感器來做這項工作，傳感器是一個相當大的重量和成本驅動器。

為了減少重量，多斯特和他的同事們提出了一種方法，將此前電動汽車電池需要監(jiān)測電流和電壓的傳感器數量降低為一個，而不管電池有多少個單體。

研究人員表示，其開發(fā)的傳感器系統(tǒng)可以擴展到具有不同單體數量的電池中。它還可以應用于其他電池類型，如平板電腦或筆記本電腦、無線電動工具、不間斷電源系統(tǒng)和太陽能儲能系統(tǒng)，以減少其重量和成本，并提高電池的使用壽命。

接下來，魯爾大學的工程師們將繼續(xù)努力改進技術，更密切地評估他們的原型和更換單個部件，以滿足汽車行業(yè)的要求。