Nagy energiasűrűségű alkalmazások

elemezte az akkumulátor energiatároló kapacitását, tartósságát és költségadatait. Jelenleg a legfejlettebb, nagy energiasűrűségű lítium akkumulátor réteges lítium átmenetifém-oxidot, LiMo2-t (M=Ni, Co és Mn vagy Al) használ katódaktivitási adatként (≈150-200mahG-1 effektív kisütési kapacitás) 1? Grafit (elméleti A fajlagos kapacitás 372mahG-1) anódaktivitási adatként. A szilícium egy részének hozzáadása (kb. li15si4, 3579mahgsi? 1) hatékony stratégiának bizonyult a fajlagos energia további növelésére. Például Yim és mtsai. grafit és szilíciumpor (5 tömeg%) összetett adatait használta a polivinil-imin ragasztó anódok előállításához és teszteléséhez. A szerző szerint 350 ciklus után a leghatékonyabb elektród fajlagos kapacitása 514 mahG-1, ami 1.6-szorosa a kereskedelmi forgalomban kapható grafit anódokénak. A nagy tartalmú és nagy terhelésű szilícium anódok biztonsági ciklusának befejezése azonban nagy kihívást jelent. A szilícium, mint anódaktivitási adatok legsúlyosabb hibái a következők: (I) nagy irreverzibilitás, különösen az első két ciklusban, mint például az elektrolittal való mellékreakciók; (II) és lítium ötvözés után a térfogatváltozás nagy, aminek következtében A részecskék megrepednek és az anód önporzik.

Meg kell jegyezni, hogy mindezen fordított hatások nemcsak az impedancia nagy felhalmozódását okozzák az akkumulátor működése során, hanem a katód lítium kimerülését is okozzák. Ezenkívül a szilícium részecskék érintkezésének elvesztése a vezető korom/kötőanyag hálózatban és/vagy kollektorban felgyorsítja a kapacitás csökkenését. Az elmúlt években új és/vagy továbbfejlesztett elektrolitokat, adalékanyagokat és polimer kötőanyagokat teszteltek a szilícium anódok fő problémáinak megoldására. 11, 13, 15? 17 Ezen túlmenően a hangsúly a jó minőségű szilícium alapú redox aktivitási adatok elkészítésére irányul. E tanulmányok szempontjából itt csak néhányat veszünk figyelembe. Különösen a szilícium- és a SiOx-adatok, valamint ezek összetett adatai, különösen a szén-nanorészecskék, széles kilátásokkal rendelkeznek a jövőbeli energiatárolási alkalmazásokban. Például 18-21, Breitung et al. szilícium részecskékből és szén nanoszálakból álló kompozit anyagot állított elő. Több száz ciklus után kapacitása megközelítőleg kétszerese volt az eredeti szilíciumrészecske-elektróda kapacitásának. Az eredmények azt mutatják, hogy a szénnel bevont szilícium részecskék kapacitásmegtartása javul a glükóz hidrotermális módszerrel történő előállítása után. E tanulmányok ihlette, ennek a tanulmánynak az a célja, hogy polimerrel előre bevont szilícium részecskéket használjon mag-héj szerkezetű nano-si/C kompozitok előállításához. Elektronmikroszkópiát, röntgendiffrakciós és Raman-spektroszkópiát használtunk a karbonizált porminták jellemzésére 700-900 ℃-on. In situ nyomásmódszert, differenciális elektrokémiai tömegspektrometriát és akusztikus emissziós módszert alkalmaztunk a szilícium-dioxid kompozit részecskék térfogat-tágulási, penetrációs viselkedésének és mechanikai deformációs/lebomlási viselkedésének elemzésére az aktuális elektródán.