Кремний композитный материал анода углерода

Поскольку кремний является полупроводниковым структурным материалом, для увеличения скорости диффузии ионов лития в материалах кремниевого электрода необходимо улучшить проводимость кремниевых материалов. В настоящее время промышленность выбрала зрелые углеродные материалы. Используйте углеродные материалы в различных формах для композитного кремния для модификации, так что он образует однородную проводящую сетевую структуру, образуя кремний-углеродный отрицательный электродный материал с хорошей проводимостью, хорошей адгезией и высокой химической стабильностью....

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Что такое кремниевый углеродный композитный анодный материал?

Поскольку кремний является полупроводниковым структурным материалом, для увеличения скорости диффузии ионов лития в материалах кремниевых электродов необходимо улучшить проводимость кремниевых материалов. В настоящее время промышленность выбрала зрелые углеродные материалы. Используйте углеродные материалы в различных формах для композитного кремния для модификации, так что он образует однородную проводящую сетевую структуру, образуя кремний-углеродный отрицательный электродный материал с хорошей проводимостью, хорошей адгезией и высокой химической стабильностью.

Однако кремниевый углеродный композитный анодный материал является очень сложным материалом в использовании, главным образом в следующих двух аспектах: 1. Во время процесса зарядки и разрядки объем кремния увеличится на 100% ~ 300%, в то время как графитовый материал составляет всего около 10%, поэтому расширение и сжатие кремниево-углеродного отрицательного электрода вызовет порошкообразное измельчение материала отрицательного электрода, что серьезно повлияет на срок службы батареи; 2. Кремний является полупроводником, и его проводимость намного хуже, чем у графита, что приводит к большой степени необратимости во время процесса деинтеркаляции ионов лития, что снижает его первую кулоновскую эффективность, то есть будет слишком много электролита и источника Li +, И его прямое действие также ухудшает срок службы батареи.

Зачем нам нужен кремниевый углеродный композитный анодный материал?

Как мы все знаем, постоянное повышение плотности энергии батареи является неустанным направлением научно-исследовательского института технологии индустрии литиевых батарей. В текущей системе материала литиевой батареи материал отрицательного электрода в основном графитовый материал (в основном искусственный графит и природный графит). В процессе теоретического проектирования батареи ее достижимая плотность энергии в основном была полностью использована. Таким образом, нынешний графитовый материал отрицательных электродов столкнулся с очевидными узкими местами в улучшении плотности энергии батареи.

По сравнению с графитовыми материалами отрицательных электродов материалы отрицательных электродов на основе кремния имеют очевидные преимущества в плотности энергии. Теоретическая плотность энергии графита составляет 372 мАч/г, в то время как теоретическая плотность энергии кремниевого отрицательного электрода превышает ее в 10 раз, до 4200 мАч/г. Следовательно, применение кремний-углеродного отрицательного электрода может увеличить содержание активных веществ в батарее, поэтому он может значительно увеличить емкость одиночного элемента батареи. Это также важная причина, по которой кремниево-углеродный композитный анодный материал все больше беспокоит область литиевых батарей.

• Предыдущий: Кремний-углеродные композитные материалы
• Далее: Материалы отрицательных электродов литий-ионных аккумуляторов