Lêkolîna li ser serîlêdana bataryayên lîtiumê yên bi enerjiya bilindtir û pêwendiya têkildar

Serîlêdanên dendika enerjiya bilind

kapasîteya hilanîna enerjiyê, domdarî û daneyên lêçûnê yên pîlê analîz kir. Heya nuha, battera lîtiumê ya bi enerjiya bilind a herî pêşkeftî oksîda metalê ya veguhêz a lîtiumê LiMo2 (M=Ni, Co û Mn an Al) wekî daneyên çalakiya katodê bikar tîne (≈150? 200mahG-1 kapasîteya dakêşana bi bandor) 1? Grafît (teorîk Kapasîteya taybetî 372mahG-1 e) wekî daneyên çalakiya anode. Zêdekirina beşek ji silicon (li ser li15si4, 3579mahgsi? 1) îsbat kir ku stratejiyek bi bandor e ji bo zêdekirina enerjiya taybetî. Mînakî, Yim et al. Daneyên tevlihev ên grafît û toza silicon (5% wt%) ji bo amadekirin û ceribandina anodes adhesive polyvinyl imine bikar anîn. Nivîskar got, piştî 350 dewran, elektroda herî bibandor xwedan kapasîteya taybetî ya 514 mahG-1 e, ku 1.6 carî ji anodê grafîtê bazirganî ye. Lêbelê, qedandina çerxa ewlehiyê ya anodesên silicon-a-naverokê û bargiraniyê pir dijwar e. Kêmasiyên herî cidî yên siliconê wekî daneyên çalakiya anodê ev in: (I) vegerandina zêde, nemaze di du çerxên pêşîn de, wek reaksiyonên alîgir ên bi elektrolîtê; (II) û lîtium piştî alloykirinê, guheztina qelbê mezin e, di encamê de Parçik diqelişin û anodê xwe dişewitîne.

Pêdivî ye ku were zanîn ku hemî van bandorên berevajî dê ne tenê bibin sedema kombûnek mezin a impedansê di dema xebata bateriyê de, lê di heman demê de bibe sedema kêmbûna lîtiumê katodê jî. Wekî din, windabûna pêwendiya pariyên silicon di tora karbona reş/binder û/an kolektîf de dê têkçûna kapasîteyê bileztir bike. Di van salên dawî de, elektrolîtên nû û/an çêtir, lêzêde û girêkên polîmer hatine ceribandin da ku pirsgirêkên sereke yên anodê silicon derbas bikin. 11, 13, 15? 17 Wekî din, balê dikişîne ser amadekirina daneyên çalakiya redox-a-based silicon-a-kalîteyê. Ji perspektîfa van lêkolînan, tenê çend ji wan li vir têne nirxandin. Bi taybetî, daneyên silicon û SiOx û daneyên wan ên pêkhatî, nemaze nanoparçeyên karbonê, di serîlêdanên hilanîna enerjiyê yên pêşerojê de xwedan perspektîfên berfireh in. Mînakî, 18-21, Breitung et al. maddeyek pêkhatî ya ji pariyên silicon û nanofiberên karbonê çêkir. Piştî bi sedan dewreyan, kapasîteya wê bi qasî du caran ji ya elektroda parça siliconê ya orîjînal bû. Encam destnîşan dikin ku piştî ku glukoz bi rêbaza hîdrotermalî tê amadekirin, ragirtina kapasîteya pariyên silicon-pêçandî yên karbonê baştir dibe. Ji van lêkolînan îlhama xwe girtiye, mebesta vê lêkolînê ew e ku meriv perçeyên siliconê yên pêş-pêçkirî yên polîmer bikar bîne da ku pêkhateyên nano-si/C bi avahiyek bingehîn-şellê amade bike. Mîkroskopiya elektronîk, belavbûna tîrêjê ya X û spektroskopiya Raman hatin bikar anîn da ku nimûneyên toza karbonîzekirî li 700~900℃ diyar bikin. Rêbaza zexta li cîhê, spektrometrîya girseyî ya elektrokîmyayî ya cihêreng û rêbaza belavkirina akustîk hate bikar anîn da ku berfirehbûna voltê, behreya têketinê û behreya mekanîkî/hilweşîna perçeyên pêkhatî yên si/C li ser elektroda rastîn analîz bikin.