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2019-09-13 22:17:01 xrwl 886

很多ke户通过我们的网站来dianhua咨询硅碳负极,那么今天小编就来讲解下硅碳负极。锂li子dian池由于具有锂dian位低、资源丰fu、huan保、bi能liang高、无ji忆效应、工作dian压高等you点,在手ji、笔紂ian綿ian脑、shu码xiangji等dian子long虾dianjingapp领yu得dao了广fan的应yong。高bi能liang锂li子dian池从dian子终端设备daodiandong汽车及储能技术领yu势在必行。

锂li子dian池changyong的负极材liao有ruan碳、ying碳、zhongjianxiang碳微球(mcmb)、ren造石墨、天然石墨、钛酸锂(lto)和硅基材liao。目前,商yong锂li子dian池负极材liao石墨的bi容liang已接近理论值(372mah/g),难以提高质liang,lto具有良好的循huan安quan性,但bi容liang太低(176mah/g),难以提高质liang。shi其难以满足未来高bi能liangdian池的fa展需要。

硅碳负极

从几种负极材liao的性能duibi图(图1)可以kanchu,高容liang、低成本、低dian压平台的硅基材liao在满足300wh/kg以shang高能liang密度锂li子二次dian池的需求fang面具有很da的qian力。N 2020。

在锂li子的包埋过程zhong,形成了硅锂合金li22si5xiang,其理论容liang是天然石墨的10倍以shang。同时,di球shang硅hanliang丰fu,long虾dianjingapp成眏ing艿停鑔ian压平台为0.3-0.5V,充dian过程zhong不存在qian在的锂析chu,dada提高了锂li子dian池的安quan性能。但在充放dian过程zhong,由于除锂除锂循huan过程zhong体积变化较da(200%~300%),ke粒beifen碎,表面形成gu体dian解质层(sei),最终导致容liangsunshi,性能变cha。硅基阳极材liao的循huan性能。

zhendui目前硅基阳极材liao嵌锂和除锂存在的问题,近年来,yan究ren员通过dui硅基材liao进行nami化、复合、核改性和表面改性,有效di提高了硅基材liao的循huan利yong性能。硅基材liao的结构。

本文dui硅基阳极材liao的储能和容liang衰减ji理进行了深入的分析和探讨。从硅碳复合材liao和siox(0<x≤2)基体的两条主线chufa,分别dui复合材liao的结构、设ji、改性、硅基dian极材liao等fang面进行了综述。,=“未来=”“yan究=”“fangxiang=”“应yong=”“前jing=”“展望。<=”“跨度=”></x≤2)>

1。硅的dian化学ji理

1.1除锂ji理

通过dui锂li子的合金化和脱合金,yan究了硅锂的脱除ji理。锂的实际dian化学包埋是晶体硅和非晶亚稳锂的共存。yan究faxian,当低充diandian压<0.5v(xiangdui于li/li+)时,锂硅合金化hou形成的共xiang为li15si4,xiang应的理论质liangbi容liang为3579mah/g,显示了硅在室温下的充放dian过程。在下列fang程shi(1)~(3)zhong:

shi(1)和(2)表示锂注入过程;shi(3)表示锂去除过程;shizhongA表示不确ding形shi,C表示结晶状态。

1.2shi效ji理

硅在充放dian过程zhong会产生juda的体积膨胀效应,如图2晶体dian池原理图所示。理论shang,锂li子注入Li22Si5晶体dian池的体积膨胀率约为300%。在锂注入过程zhong,dian解液会分解并沉积在硅表面形成sei膜。

shi效ji理如图3所示。由于除锂过程zhong硅体积的不断变化,新硅表面在dian解液zhong的sei膜厚度不断增加,最终导致界面阻抗的增加。

yan究表明,亚稳态硅锂合金及硅与dian解质的化学反应导致锂li子的xiao耗,增da锂li子的扩散距li,阻碍锂li子的顺利去除,最终导致硅基材liao的容liangsunshi。阳极材liao。

硅基材liao的xuan择与设ji

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