Applications à haute densité énergétique

analysé la capacité de stockage d’énergie, la durabilité et les données de coût de la batterie. À l’heure actuelle, la batterie au lithium à haute densité d’énergie la plus avancée utilise l’oxyde de métal de transition au lithium en couches LiMo2 (M = Ni, Co et Mn ou Al) comme données d’activité de la cathode (≈150 ? Capacité de décharge effective de 200mahG-1) 1 ? Graphite (théorique La capacité spécifique est de 372 mahG-1) en tant que données d’activité de l’anode. L’ajout d’une partie de silicium (environ li15si4, 3579mahgsi? 1) s’est avéré être une stratégie efficace pour augmenter encore l’énergie spécifique. Par exemple, Yim et al. utilisé des données composites de graphite et de poudre de silicium (5% en poids) pour préparer et tester des anodes adhésives en polyvinylimine. Après 350 cycles, l’électrode la plus efficace a une capacité spécifique de 514 mahG-1, soit 1.6 fois celle des anodes en graphite du commerce, a déclaré l’auteur. Cependant, mettre fin au cycle de sécurité des anodes en silicium à haute teneur et à forte charge est très difficile. Les défauts les plus graves du silicium en tant que données d’activité anodique sont : (I) une irréversibilité élevée, en particulier dans les deux premiers cycles, telles que des réactions secondaires avec l’électrolyte ; (II) et le lithium après alliage, le changement de volume est important, ce qui entraîne des fissures dans les particules et l’auto-pulvérisation de l’anode.

Il est à noter que tous ces effets inverses vont non seulement provoquer une forte accumulation d’impédance lors du fonctionnement de la batterie, mais aussi provoquer l’épuisement du lithium cathodique. De plus, la perte de contact des particules de silicium dans le réseau conducteur noir de carbone/liant et/ou le collecteur accélérera la dégradation de capacité. Ces dernières années, des électrolytes, additifs et liants polymères nouveaux et/ou améliorés ont été testés pour surmonter les problèmes majeurs des anodes en silicium. 11, 13, 15 ? 17 En outre, l’accent est mis sur la préparation de données d’activité redox à base de silicium de haute qualité. Du point de vue de ces études, seules quelques-unes d’entre elles sont considérées ici. En particulier, les données de silicium et de SiOx et leurs données composites, en particulier les nanoparticules de carbone, ont de larges perspectives dans les futures applications de stockage d’énergie. Par exemple, 18-21, Breitung et al. produit un matériau composite de particules de silicium et de nanofibres de carbone. Après des centaines de cycles, sa capacité était environ le double de celle de l’électrode à particules de silicium d’origine. Les résultats montrent que la capacité de rétention des particules de silicium enrobées de carbone est améliorée après la préparation du glucose par la méthode hydrothermale. Inspiré de ces études, le but de cette étude est d’utiliser des particules de silicium pré-enrobées de polymère pour préparer des composites nano-si/C avec une structure core-shell. La microscopie électronique, la diffraction des rayons X et la spectroscopie Raman ont été utilisées pour caractériser les échantillons de poudre carbonisée à 700~900℃. La méthode de pression in situ, la spectrométrie de masse électrochimique différentielle et la méthode d’émission acoustique ont été utilisées pour analyser l’expansion volumique, le comportement de pénétration et le comportement de déformation/dégradation mécanique des particules composites si/C sur l’électrode réelle.