Silicium koolstof composiet anode materiaal

Aangezien silicium een halfgeleiderstructuurmateriaal is, is het noodzakelijk om de geleidbaarheid van siliciumionen in siliciumelektrodematerialen te verbeteren om de diffusiesnelheid van siliciummaterialen te verhogen. Op dit moment heeft de industrie gekozen voor volwassen koolstofmaterialen. Gebruik koolstofmaterialen in verschillende vormen aan samengestelde silicium voor modificatie, zodat het een eenvormige geleidende netwerkstructuur vormt, die een silicium-koolstof negatief elektrodemateriaal met goede geleidbaarheid vormt, goede hechting en hoge chemische stabiliteit....

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Wat is siliciumkoolstof composiet anode materiaal?

Aangezien silicium een halfgeleiderstructuurmateriaal is, om de diffusiesnelheid van lithiumionen in siliciumelektrodematerialen te verhogen, het is noodzakelijk om de geleidbaarheid van siliciummaterialen te verbeteren. Op dit moment heeft de industrie gekozen voor volwassen koolstofmaterialen. Gebruik koolstofmaterialen in verschillende vormen aan samengestelde silicium voor modificatie, zodat het een eenvormige geleidende netwerkstructuur vormt, die een silicium-koolstof negatief elektrodemateriaal met goede geleidbaarheid vormt, goede hechting en hoge chemische stabiliteit.

Siliciumkoolstofcomposietanodemateriaal is echter een zeer moeilijk materiaal om te gebruiken, voornamelijk in de volgende twee aspecten: 1. Tijdens het laad-en ontlaadproces zal het volume silicium zich met 100% ~ 300% uitbreiden, terwijl het grafietmateriaal slechts ongeveer 10% is, dus de uitzetting en samentrekking van de silicium-koolstof negatieve elektrode zal de poedervorming van het negatieve elektrodemateriaal veroorzaken, wat de levensduur van de batterij ernstig zal beïnvloeden; 2. Silicium is een halfgeleider en de geleidbaarheid ervan is veel slechter dan die van grafiet, wat resulteert in een grote mate van onomkeerbaarheid tijdens het deintercalatieproces van lithiumionen, waardoor de eerste coulomb-efficiëntie wordt verminderd, dat wil zeggen, er zal teveel elektrolyt en Li + bron zijn, En het directe effect is ook om de levensduur van de batterijcyclus te verslechteren.

Waarom hebben we siliciumkoolstofcomposiet anodemateriaal nodig?

Zoals we allemaal weten, is het continu verbeteren van de energiedichtheid van de batterij de niet-aflatende richting van het onderzoeksinstituut voor de technologie van de lithiumbatterij-industrie. In het huidige materiaalsysteem van de lithiumbatterij is het negatieve elektrodemateriaal meestal grafietmateriaal (voornamelijk kunstmatig grafiet en natuurlijk grafiet). In het theoretische ontwerpproces van de batterij is de haalbare energiedichtheid in principe volledig benut. Daarom heeft het huidige grafiet-negatieve elektrodemateriaal duidelijke knelpunten ondervonden bij het verbeteren van de energiedichtheid van de batterij.

Vergeleken met grafiet-negatieve elektrodematerialen hebben op silicium gebaseerde negatieve elektrodematerialen duidelijke voordelen in energiedichtheid. De theoretische energiedichtheid van grafiet is 372 mAh/g, terwijl de theoretische energiedichtheid van siliciumnegatieve elektrode deze 10 keer overschrijdt, tot 4200 mAh/g. Daarom kan de toepassing van silicium-koolstof negatieve elektrode het gehalte aan actieve stoffen in de batterij verhogen, zodat het de capaciteit van de enkele batterijcel aanzienlijk kan vergroten. Dit is ook een belangrijke reden waarom siliciumkoolstofcomposietanodemateriaal zich steeds meer zorgen maakt over het lithiumbatterijveld.

• Vorige: Silicium-koolstof composietmaterialen
• Volgende: Lithium-ion batterij negatieve elektrode materialen