滑铁卢大学研究人员研发新一代电池技术，可生产稳定、体积小、寿命长- 持久的电池。
除了方便安装小型可穿戴设备外，还可以用在电动汽车上。
陈忠伟是滑铁卢大学的化学工程师·教授和整个项目的负责人。
他领导的研究生团队进行的研究据称能够大幅提高电池的性能和使用寿命，远远超过市面上的电池。
锂离子电池。
该研究成果发表在《自然通讯》杂志上。
陈忠伟（左二）和团队成员研究人员如何在减小电池尺寸的同时保证较长的电池寿命？答案是他们使用硅作为电池的负极材料，解决了材料的弊端。
众所周知，石墨长期以来一直被用作锂离子电池的负极材料。
然而，随着电池技术的提高，材料本身逐渐成为电池性能发展的瓶颈。
由于石墨储能已达上限，研究机构开始寻找新的负极材料。
其中的尝试之一是使用硅作为电池阳极。
理论上，硅材料的比容量远大于石墨材料。
比容量值直接反映了电池单位重量所能放出的电量。
目前商用锂离子电池中广泛使用的负极活性材料是石墨，比容量约为mAh/g。
滑铁卢大学选用的硅材料理论比容量为mAh/g，是石墨的10倍以上。
陈忠伟表示，这意味着电动汽车一次充电可以行驶数公里，而且其电池比现在的电动汽车更小、更轻，可以减轻车身重量。
然而，利用硅作为电池负极材料的尝试并不多。
之所以至今没有被广泛使用，是因为存在一些技术困难。
我们知道，电池负极材料也与电池安全密切相关。
硅负极材料的缺点是安全性较差，充放电体积变化较大。
每次充放电时，硅材料的体积收缩和膨胀率高达%。
体积的每次增大和减小都会形成裂纹，降低电池性能，引起短路，最终导致电池停止工作。
滑铁卢大学的研究人员在开发使用硅材料的电池过程中正致力于解决这个问题。
陈教授团队与通用汽车全球研发中心合作，开发了硅材料电极的热处理技术，可以最大限度地减少充电过程中的体积膨胀，从而改善电池性能和锂离子电池循环充放电过程。
。
这种热处理形成了独特结构的硅阳极，随着电池能量容量的增加，可以增加充电和放电周期。
硅负极电池是陈教授的研究课题。
他表示，这项电池技术具备商业化量产的可能性，研究团队希望在明年之前看到新电池进入市场。
他领导的团队的主要研究项目包括利用独特的纳米材料开发新一代清洁和可持续能源技术。
此外，他们还重点关注金属空气电池、锂硫电池和各类液流电池。
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