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硅碳棒硅基負極材料研究

文章作者:小編 發表時間:2020-08-12 16:50:32 閱讀量:194

硅碳棒硅基負極材料研究

  鋰離子電池除鋰潛力低,資源豐富,環保,比能量高,無記憶效應,工作電壓高,陶瓷內襯旋流器已廣泛應用于手機,剛玉套管的使用需要注意哪些事項?筆記本電腦,數碼相機等電子產品領域。從電子終端設備到電動汽車和儲能技術,高比能量鋰離子電池勢在必行。硅碳棒:鋰離子電池常用的負極材料包括軟碳,硬碳,中間相碳微球(mcmb),氧化鋁耐磨陶瓷-剛玉耐磨陶瓷-石英陶瓷輥-硅碳棒-耐磨陶瓷加工-淄博明云陶瓷科技有限公司人造石墨,天然石墨,鈦酸鋰(lto)和硅基材料。目前,商用鋰離子電池負極材料石墨的比容量接近理論值(372mah/g),難以進一步提高質量。硅碳棒lto循環是安全的,但比容量太低(176mah/g),陶瓷內襯旋流器難以滿足未來高比能量電池的發展需求。

  根據幾種正極材料的性能對比圖(圖1),2020年高容量,低成本,低電壓平臺的硅基材料很有潛力滿足300瓦時/千克以上高能量密度鋰離子二次電池的需求。Li22Si5的理論容量是天然石墨的10倍以上。同時,剛玉套管的使用需要注意哪些事項?地球上硅資源豐富,生產成本極低。硅的電壓平臺為0.3~0.5v,充電過程中硅碳棒沒有潛在的鋰析出,大大提高了鋰離子電池的安全性能。然而,陶瓷內襯旋流器在充放電過程中,體積在鋰化和脫鋰過程中變化很大(200% ~ 300%)。顆粒破碎和表面固體電解質層(sei)的反復形成導致硅基陽極材料的容量損失和循環性能差。

  硅碳棒故障機制:在充放電過程中,硅會產生巨大的體積膨脹效應,如晶體電池示意圖所示。理論上,嵌鋰Li22Si5晶體電池的體積膨脹率約為300%。在固鋰過程中,電解液分解并沉積在硅表面形成薄膜。給出了失效機理。由于除鋰過程中硅體積的不斷變化,新硅表面暴露于電解質的sei膜厚度增加,zui終導致硅碳棒界面阻抗增加。研究表明亞穩態鋰硅合金與硅和電解質的化學反應導致鋰離子的消耗,增加了鋰離子的擴散距離,阻礙了鋰離子的順利去除。它導致硅基陽極材料的容量損失。


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