Toepassingen met hoge energiedichtheid

analyseerde de energieopslagcapaciteit, duurzaamheid en kostengegevens van de batterij. Op dit moment gebruikt de meest geavanceerde lithiumbatterij met hoge energiedichtheid gelaagd lithiumovergangsmetaaloxide LiMo2 (M=Ni, Co en Mn of Al) als gegevens over de kathodeactiviteit (≈150? 200mahG-1 effectieve ontladingscapaciteit) 1? Grafiet (theoretisch De specifieke capaciteit is 372mahG-1) als anodeactiviteitsgegevens. Het toevoegen van een deel van silicium (ongeveer li15si4, 3579mahgsi? 1) bleek een effectieve strategie te zijn om de specifieke energie verder te verhogen. Bijvoorbeeld Yim et al. gebruikte composietgegevens van grafiet en siliciumpoeder (5% gew.%) om polyvinylimine-adhesieve anodes te bereiden en te testen. Na 350 cycli heeft de meest effectieve elektrode een specifieke capaciteit van 514 mahG-1, wat 1.6 keer zo groot is als die van commerciële grafietanodes, aldus de auteur. Het beëindigen van de veiligheidscyclus van siliciumanoden met een hoog gehalte en een hoge belasting is echter een grote uitdaging. De ernstigste defecten van silicium als anodeactiviteitsgegevens zijn: (I) hoge onomkeerbaarheid, vooral in de eerste twee cycli, zoals nevenreacties met de elektrolyt; (II) en lithium na het legeren, is de volumeverandering groot, waardoor de deeltjes barsten en de anode zichzelf verpulvert.

Opgemerkt moet worden dat al deze omgekeerde effecten niet alleen een grote ophoping van impedantie veroorzaken tijdens het gebruik van de batterij, maar ook de uitputting van kathodelithium veroorzaken. Bovendien zal verlies van contact van siliciumdeeltjes in het geleidende roet/bindmiddelnetwerk en/of collector de capaciteitsdegradatie versnellen. In de afgelopen jaren zijn nieuwe en/of verbeterde elektrolyten, additieven en polymeerbindmiddelen getest om de belangrijkste problemen van siliciumanoden te overwinnen. 11, 13, 15? 17 Daarnaast ligt de focus op het opstellen van hoogwaardige, op silicium gebaseerde redox-activiteitsgegevens. Vanuit het perspectief van deze studies worden er hier slechts enkele beschouwd. Met name silicium- en SiOx-gegevens en hun samengestelde gegevens, met name koolstofnanodeeltjes, hebben brede perspectieven in toekomstige toepassingen voor energieopslag. Bijvoorbeeld 18-21, Breitung et al. produceerde een composietmateriaal van siliciumdeeltjes en koolstof nanovezels. Na honderden cycli was de capaciteit ongeveer twee keer zo groot als die van de oorspronkelijke siliciumdeeltjeselektrode. De resultaten laten zien dat het capaciteitsbehoud van met koolstof beklede siliciumdeeltjes wordt verbeterd nadat glucose is bereid door middel van een hydrothermische methode. Geïnspireerd door deze studies, is het doel van deze studie om met polymeer voorgecoate siliciumdeeltjes te gebruiken om nano-si/C-composieten met een kern-schilstructuur te bereiden. Elektronenmicroscopie, röntgendiffractie en Raman-spectroscopie werden gebruikt om de verkoolde poedermonsters bij 700 ~ 900 te karakteriseren. In situ-drukmethode, differentiële elektrochemische massaspectrometrie en akoestische emissiemethode werden gebruikt om de volume-expansie, het penetratiegedrag en het mechanische vervormings-/degradatiegedrag van si/C-composietdeeltjes op de eigenlijke elektrode te analyseren.