Lietojumprogrammas ar augstu enerģijas blīvumu

analizēja akumulatora enerģijas uzglabāšanas jaudu, izturību un izmaksas. Pašlaik vismodernākajā augsta enerģijas blīvuma litija akumulatorā kā katoda aktivitātes dati tiek izmantoti slāņveida litija pārejas metāla oksīds LiMo2 (M=Ni, Co un Mn vai Al) (≈150–200mahG-1 efektīvā izlādes jauda) 1? Grafīts (teorētiskā Īpatnējā jauda ir 372mahG-1) kā anoda aktivitātes dati. Daļas silīcija pievienošana (apmēram li15si4, 3579mahgsi? 1) izrādījās efektīva stratēģija, lai vēl vairāk palielinātu īpatnējo enerģiju. Piemēram, Yim et al. izmantoja grafīta un silīcija pulvera (5% masas%) saliktos datus, lai sagatavotu un pārbaudītu polivinilimīna līmes anodus. Pēc 350 cikliem visefektīvākā elektroda īpatnējā jauda ir 514 mahG-1, kas ir 1.6 reizes lielāka nekā komerciālajiem grafīta anodiem, sacīja autors. Tomēr liela satura un lielas slodzes silīcija anodu drošības cikla izbeigšana ir ļoti sarežģīta. Nopietnākie silīcija kā anoda darbības datu defekti ir: (I) augsta neatgriezeniskums, īpaši pirmajos divos ciklos, piemēram, blakusreakcijas ar elektrolītu; (II) un litija pēc sakausēšanas, tilpuma izmaiņas ir lielas, kā rezultātā daļiņas saplaisā un anods pašizgrūst.

Jāņem vērā, ka visi šie apgrieztie efekti ne tikai izraisīs lielu pretestības uzkrāšanos akumulatora darbības laikā, bet arī izraisīs katoda litija samazināšanos. Turklāt silīcija daļiņu kontakta zudums vadošā ogļu/saistvielu tīklā un/vai kolektorā paātrinās jaudas samazināšanos. Pēdējos gados ir pārbaudīti jauni un/vai uzlaboti elektrolīti, piedevas un polimēru saistvielas, lai pārvarētu galvenās silīcija anodu problēmas. 11, 13, 15? 17 Turklāt galvenā uzmanība tiek pievērsta augstas kvalitātes redoksaktivitātes datu sagatavošanai uz silīcija bāzes. No šo pētījumu viedokļa šeit aplūkoti tikai daži no tiem. Jo īpaši silīcija un SiOx datiem un to saliktajiem datiem, jo ​​īpaši oglekļa nanodaļiņām, ir plašas perspektīvas nākotnes enerģijas uzglabāšanas lietojumos. Piemēram, 18-21, Breitung et al. ražoja silīcija daļiņu un oglekļa nanošķiedru kompozītmateriālu. Pēc simtiem ciklu tā jauda bija aptuveni divas reizes lielāka nekā oriģinālajam silīcija daļiņu elektrodam. Rezultāti liecina, ka ar oglekli pārklātu silīcija daļiņu jaudas saglabāšana uzlabojas pēc glikozes sagatavošanas ar hidrotermālo metodi. Iedvesmojoties no šiem pētījumiem, šī pētījuma mērķis ir izmantot ar polimēru iepriekš pārklātas silīcija daļiņas, lai sagatavotu nano-si/C kompozītmateriālus ar serdes un apvalka struktūru. Elektronu mikroskopija, rentgenstaru difrakcija un Ramana spektroskopija tika izmantota, lai raksturotu karbonizēto pulvera paraugus pie 700 ~ 900 ℃. In situ spiediena metode, diferenciālā elektroķīmiskā masas spektrometrija un akustiskās emisijas metode tika izmantota, lai analizētu si/C kompozītmateriālu daļiņu tilpuma izplešanos, iespiešanās izturēšanos un mehāniskās deformācijas/degradācijas uzvedību uz faktiskā elektroda.