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2019-09-19 08:25:36 xrwl 808

很多客户通过我们的网站lai电话咨询硅tan管硅基负极材料研究,那么jin天小bian就laijiang解下硅tan管硅基负极材料研究。锂离子电池具有除锂电位di、资源丰富、环保、比能liang高、无记yixiao应、工作电ya高等优点,在手ji、笔紂ian镜缒浴huma相ji等电子龙虾电竞app领域得到了广fan的应用。高比能liang锂离子电池从电子终端设备到电动汽车及储能技shu领域势在必行。

硅tan管

锂离子电池chang用的zheng极材料有软tan、硬tan、zhong间相tan微球(mcmb)、人zaoshi墨、天然shi墨、钛酸锂(lto)he硅基材料。目qian,锂离子电池商用zheng极材料shi墨的比容liang已接近理论值(372mah/g),质liang难以进一步提高,虽然lto循环an全性好,但比容liang太di(176mah/g),很难达到满足未lai高比能liang电池的发展xu要。

根ju几种zheng极材料的性能秠uan萾u(tu1),高容liang、di成ben、di电yapingtai的硅基材料在2020年满足300wh/kg以上高能liang密du锂离子二次电池的xu求qian力ju大。

Li22Si5的理论容liang是天然shi墨的10倍以上。tong时,地球上硅资源丰富,龙虾电竞app成ben极di,硅的电yapingtai为0.3~0.5v,充电过程zhongmei有qian在的锂析出,大大提高了锂离子电池的an全性能。但在充放电过程zhong,由于锂huahe去锂hua过程zhong体积bianhuajiao大(200%~300%)。颗li破碎he表面固体电解质层(sei)的反fu形成导致了硅基负极材料的容liang损失he循环性能差。

针对硅基负极材料嵌锂he除锂cun在的问题,近年lai,研究人yuan通过设ji纳米、fu合he改性的硅基核壳结构,有xiao地改善了硅基材料的循环性能。材料

ben文主要对硅基负极材料的储能he容liang衰减ji理进行了深入的fen析he探讨。基于硅tanfu合材料he二氧hua硅(0<x≤2)基体的两条主线“fu合”材料,“这篇论文”总结了“在”“细节”“最新进展”“研究”“结构”“设ji”“硅基”“电极材料”“改性”“在”“国内”“国外””“的情kuang,=“”qianjing=“”未lai=“”穓iao颀“”应用=“”qianjing。<=“”跨du=”></x≤2)>

硅的电hua学ji理

1.1除锂ji理

硅的除锂ji理是通过锂离子的合金huahe脱合金laishixian的。锂的shi約hi鏷ua学包埋是晶体硅he非晶ya稳锂共cun的过程。结guo表ming,在jiaodi的充电电ya<0.5v(相对于li/li+)下,锂硅合金hua后最chang见的相是li15si4,相应的理论质liang比容liang为3579mah/g。式(1)~(3)zhong:

方程(1)he(2)表示嵌锂过程。式(3)表示除锂过程。其zhonga表示非晶态,c表示结晶态。

1.2失xiaoji理

在充放电过程zhong,硅会产生ju大的体积膨胀xiao应,如tu2晶体电池原理tu所示。理论上,嵌锂Li22Si5晶体电池的体积膨胀率约为300%。在固锂过程zhong,电解质fen解bing沉积在硅表面形成seimo。

失xiaoji制如tu3所示。由于脱锂过程zhong硅体积的瞙uan蟗ianhua,新硅表面暴露在电解液zhong的seimo厚du瞙uan蟴eng加,最终导致界面阻抗zeng加。

研究表ming,ya稳锂硅合金yu硅及电解謘hi膆ua学反应导致锂离子的消耗,zeng大锂离子的kuo散ju离,阻碍锂离子的顺li去除。最后导致硅基负极材料的容liang损失。

硅基材料的选择yu设ji

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