Приложения с висока енергийна плътност

анализира капацитета за съхранение на енергия, издръжливостта и данните за цената на батерията. Понастоящем най-модерната литиева батерия с висока енергийна плътност използва слоест литиев преходен метален оксид LiMo2 (M=Ni, Co и Mn или Al) като данни за активността на катода (≈150? 200mahG-1 ефективен капацитет на разреждане) 1? Графит (теоретичен Специфичният капацитет е 372mahG-1) като данни за анодната активност. Добавянето на част от силиций (около li15si4, 3579mahgsi? 1) се оказа ефективна стратегия за допълнително увеличаване на специфичната енергия. Например, Yim et al. използва композитни данни от графит и силициев прах (5% тегл.%) за приготвяне и тестване на поливинилиминови адхезивни аноди. След 350 цикъла най-ефективният електрод има специфичен капацитет от 514 mahG-1, което е 1.6 пъти повече от търговските графитни аноди, каза авторът. Въпреки това, прекратяването на цикъла на безопасност на силициевите аноди с високо съдържание и високо натоварване е много предизвикателство. Най-сериозните дефекти на данните за активността на силиция като анод са: (I) висока необратимост, особено в първите два цикъла, като странични реакции с електролита; (II) и литий след легирането, промяната в обема е голяма, което води до напукване на частиците и анодът се саморазпрашава.

Трябва да се отбележи, че всички тези обратни ефекти не само ще причинят голямо натрупване на импеданс по време на работа на батерията, но и ще причинят изчерпване на катодния литий. В допълнение, загубата на контакт на силициевите частици в проводящата мрежа сажди/свързващо вещество и/или колектора ще ускори деградацията на капацитета. През последните години бяха тествани нови и/или подобрени електролити, добавки и полимерни свързващи вещества, за да се преодолеят основните проблеми на силициевите аноди. 11, 13, 15? 17 В допълнение, фокусът е върху изготвянето на висококачествени данни за окислително-редукционната активност на базата на силиций. От гледна точка на тези изследвания тук са разгледани само няколко от тях. По-специално, данните за силиций и SiOx и техните композитни данни, особено въглеродните наночастици, имат широки перспективи в бъдещи приложения за съхранение на енергия. Например, 18-21, Breitung et al. произведе композитен материал от силициеви частици и въглеродни нановлакна. След стотици цикли неговият капацитет е приблизително два пъти по-голям от оригиналния електрод със силициеви частици. Резултатите показват, че задържането на капацитета на покрити с въглерод силициеви частици се подобрява след получаване на глюкоза по хидротермален метод. Вдъхновен от тези проучвания, целта на това проучване е да се използват предварително покрити с полимер силициеви частици за приготвяне на нано-si/C композити със структура сърцевина-черупка. Използвани са електронна микроскопия, рентгенова дифракция и раманова спектроскопия за характеризиране на карбонизираните прахови проби при 700 ~ 900 ℃. Методът на налягането in situ, диференциалната електрохимична масспектрометрия и методът на акустичната емисия бяха използвани за анализ на обемното разширение, поведението на проникване и поведението на механична деформация/разграждане на композитни частици от si/C върху действителния електрод.