Приложения с высокой плотностью энергии

проанализировали данные о емкости аккумулятора, долговечности и стоимости аккумулятора. В настоящее время в самой передовой литиевой батарее с высокой плотностью энергии используется слоистый оксид лития переходного металла LiMo2 (M = Ni, Co и Mn или Al) в качестве данных об активности катода (эффективная разрядная емкость ≈150–200 мАчГ-1) 1? Графит (теоретическая удельная емкость 372 мАчГ-1) в качестве данных анодной активности. Добавление части кремния (около li15si4, 3579mahgsi-1) оказалось эффективной стратегией для дальнейшего увеличения удельной энергии. Например, Yim et al. использовали композитные данные графита и кремниевого порошка (5% масс.) для приготовления и испытания поливинилиминовых адгезионных анодов. По словам автора, после 350 циклов наиболее эффективный электрод имеет удельную емкость 514 мАчГ-1, что в 1.6 раза больше, чем у промышленных графитовых анодов. Однако завершить цикл безопасности кремниевых анодов с высоким содержанием и высокой нагрузкой очень сложно. Наиболее серьезными дефектами кремния как данных анодной активности являются: (I) высокая необратимость, особенно в первых двух циклах, таких как побочные реакции с электролитом; (II) и литий после легирования, изменение объема велико, в результате чего частицы трескаются, и анод самораспыляется.

Следует отметить, что все эти обратные эффекты не только вызовут большое накопление импеданса во время работы от батареи, но также вызовут истощение катодного лития. Кроме того, потеря контакта частиц кремния в проводящей сетке сажа / связующее и / или в коллекторе ускоряет деградацию емкости. В последние годы были испытаны новые и / или улучшенные электролиты, добавки и полимерные связующие, чтобы преодолеть основные проблемы кремниевых анодов. 11, 13, 15? 17 Кроме того, основное внимание уделяется подготовке высококачественных данных о окислительно-восстановительной активности на основе кремния. С точки зрения этих исследований здесь рассматриваются лишь некоторые из них. В частности, данные кремния и SiOx и их составные данные, особенно углеродные наночастицы, имеют широкие перспективы в будущих приложениях хранения энергии. Например, 18-21, Breitung et al. изготовлен композитный материал из частиц кремния и углеродных нановолокон. После сотен циклов его емкость была примерно вдвое больше, чем у исходного электрода из кремниевых частиц. Результаты показывают, что сохранение емкости частиц кремния с углеродным покрытием улучшается после получения глюкозы гидротермальным методом. Целью данного исследования, вдохновленного этими исследованиями, является использование частиц кремния с предварительно нанесенным полимерным покрытием для получения композитов нано-Si / C со структурой ядро-оболочка. Электронная микроскопия, дифракция рентгеновских лучей и спектроскопия комбинационного рассеяния использовались, чтобы охарактеризовать образцы карбонизированного порошка при 700 ~ 900 ℃. Метод давления in situ, дифференциальная электрохимическая масс-спектрометрия и метод акустической эмиссии были использованы для анализа объемного расширения, поведения проникновения и поведения механической деформации / разрушения композитных частиц Si / C на реальном электроде.