多亏了滑铁卢大学研究人员开发出的一种创新技术，使用于从便携式电子设备到电动车等一切物体的电池变得更小、更持久将成为现实。

滑铁卢大型的化学工程教授Zhongwei Chen和一队研究生利用硅创造出一种低成本电池，提高了锂离子电池的性能和寿命的。他们的研究结果发表在《自然通讯》的最新一期上。

滑铁卢的硅电池技术有望增加40％至60％的能量密度，这是对消费者的智能手机、智能家居和智能穿戴是非常重要的。

环境安全技术还可以显着改善混合动力车和电动车。这些发现可能意味着一个电动车一次充电可运行500公里，并且更小、更轻的电池在可显著降低车辆的总重量。

目前锂离子电池通常使用石墨阳极。滑铁卢大学的工程师发现硅负极材料具有高得多的锂容量，并能够生产近10倍能量的电池。

“石墨早已被用于充当锂离子电池负极，”加拿大清洁能源先进材料研究主席，滑铁卢纳米技术研究所、滑铁卢可持续能源研究所成员陈教授说。 “但是，随着电池的进步，石墨慢慢成为一个性能瓶颈，因为它存储的能量非常有限。”

当滑铁卢的研究人员开始使用硅生产电池时，他们面临最关键的挑战是在每一个充电周期，硅先收缩然后膨胀超过300％所造成的能量损失。硅体积的增加和减少导致裂缝形成，会降低电池性能、产生短路并最终导致电池停止运行。

为了克服这个问题，陈教授的研究小组与通用汽车全球研发中心共同开发了用于制造硅基锂离子电极的快速加热处理，最大限度地减少体积膨胀，同时提高锂离子电池的性能和循环能力。

 “这种经济的快速热处理创建出独特结构的硅基负极材料，将循环寿命延长到超过2000次并且提高了电池的能量容量，”陈教授说。

陈教授期望商业化这项技术并预计会在明年的市场上看到新的电池。

 新材料在线编译整理——翻译：王晶晶    校正：摩天轮