Anvendelser med høj energitæthed

analyseret energilagringskapacitet, holdbarhed og omkostningsdata for batteriet. På nuværende tidspunkt bruger det mest avancerede lithiumbatteri med høj energitæthed lagdelt lithium-overgangsmetaloxid LiMo2 (M=Ni, Co og Mn eller Al) som katodeaktivitetsdata (≈150? 200mahG-1 effektiv afladningskapacitet) 1? Grafit (teoretisk Den specifikke kapacitet er 372 mahG-1) som anodeaktivitetsdata. Tilføjelse af en del af silicium (ca. li15si4, 3579mahgsi? 1) viste sig at være en effektiv strategi til yderligere at øge den specifikke energi. For eksempel beskriver Yim et al. brugte sammensatte data af grafit og siliciumpulver (5% vægt%) til at forberede og teste polyvinylimin-klæbeanoder. Efter 350 cyklusser har den mest effektive elektrode en specifik kapacitet på 514 mahG-1, hvilket er 1.6 gange mere end kommercielle grafitanoder, sagde forfatteren. Det er dog meget udfordrende at afslutte sikkerhedscyklussen med siliciumanoder med højt indhold og høj belastning. De mest alvorlige defekter af silicium som anodeaktivitetsdata er: (I) høj irreversibilitet, især i de første to cyklusser, såsom sidereaktioner med elektrolytten; (II) og lithium efter legering er volumenændringen stor, hvilket resulterer i, at partiklerne revner og anoden selvpulveriserer.

Det skal bemærkes, at alle disse omvendte effekter ikke kun vil forårsage en stor ophobning af impedans under batteridrift, men også forårsage udtømning af katodelithium. Derudover vil tab af kontakt med siliciumpartikler i det ledende carbon black/binder-netværk og/eller opsamler fremskynde kapacitetsnedbrydningen. I de senere år er nye og/eller forbedrede elektrolytter, additiver og polymerbindemidler blevet testet for at overvinde de store problemer med siliciumanoder. 11, 13, 15? 17 Derudover er fokus på at udarbejde siliciumbaserede redoxaktivitetsdata af høj kvalitet. Fra disse undersøgelsers perspektiv er kun nogle få af dem behandlet her. Især silicium- og SiOx-data og deres sammensatte data, især kulstofnanopartikler, har brede perspektiver i fremtidige energilagringsapplikationer. For eksempel, 18-21, Breitung et al. produceret et kompositmateriale af siliciumpartikler og kulstofnanofibre. Efter hundredvis af cyklusser var dens kapacitet cirka dobbelt så stor som den originale siliciumpartikelelektrode. Resultaterne viser, at kapacitetsretentionen af ​​carbon-coatede siliciumpartikler forbedres, efter at glucose er fremstillet ved hydrotermisk metode. Inspireret af disse undersøgelser er formålet med denne undersøgelse at bruge polymer præ-coatede siliciumpartikler til at fremstille nano-si/C-kompositter med en kerne-skal struktur. Elektronmikroskopi, røntgendiffraktion og Raman-spektroskopi blev brugt til at karakterisere de karboniserede pulverprøver ved 700 ~ 900 ℃. In situ trykmetode, differentiel elektrokemisk massespektrometri og akustisk emissionsmetode blev brugt til at analysere volumenudvidelsen, penetrationsadfærden og mekanisk deformation/nedbrydningsadfærd af si/C-kompositpartikler på den faktiske elektrode.