Maombi ya msongamano mkubwa wa nishati

ilichanganua uwezo wa kuhifadhi nishati, uimara na data ya gharama ya betri. Kwa sasa, betri ya lithiamu yenye msongamano wa juu wa nishati ya juu zaidi hutumia oksidi ya mpito ya chuma ya lithiamu LiMo2 (M=Ni, Co na Mn au Al) kama data ya shughuli ya cathode (≈150? 200mahG-1 uwezo mzuri wa kutokwa) 1? Grafiti (kinadharia Uwezo mahususi ni 372mahG-1) kama data ya shughuli ya anode. Kuongeza sehemu ya silicon (kuhusu li15si4, 3579mahgsi? 1) kumeonekana kuwa mkakati madhubuti wa kuongeza zaidi nishati mahususi. Kwa mfano, Yim et al. ilitumia data ya mchanganyiko wa grafiti na poda ya silicon (5% wt%) kuandaa na kupima anodi za wambiso za polyvinyl mine. Baada ya mzunguko wa 350, electrode yenye ufanisi zaidi ina uwezo maalum wa 514 mahG-1, ambayo ni mara 1.6 ya anodes ya grafiti ya kibiashara, mwandishi alisema. Hata hivyo, kukomesha mzunguko wa usalama wa anodi za silicon za maudhui ya juu na mzigo mkubwa ni changamoto sana. Kasoro kubwa zaidi za silicon kama data ya shughuli ya anode ni: (I) kutoweza kutenduliwa kwa juu, hasa katika mizunguko miwili ya kwanza, kama vile athari za upande na elektroliti; (II) na lithiamu baada ya aloi, mabadiliko ya kiasi ni kubwa, kusababisha chembe kupasuka na anode binafsi pulverizes.

Ikumbukwe kwamba madhara haya yote ya nyuma hayatasababisha tu mkusanyiko mkubwa wa impedance wakati wa operesheni ya betri, lakini pia kusababisha kupungua kwa lithiamu ya cathode. Kwa kuongezea, upotezaji wa mguso wa chembe za silicon kwenye mtandao wa kaboni nyeusi/binder na/au mtozaji utaongeza kasi ya uharibifu wa uwezo. Katika miaka ya hivi karibuni, elektroliti mpya na/au zilizoboreshwa, viungio na vifunga vya polima vimejaribiwa ili kuondokana na matatizo makubwa ya anodi za silicon. 11, 13, 15? 17 Kwa kuongeza, lengo ni kuandaa data ya shughuli ya redox yenye ubora wa juu ya silicon. Kwa mtazamo wa masomo haya, ni wachache tu kati yao wanaozingatiwa hapa. Hasa, data ya silicon na SiOx na data zao za mchanganyiko, haswa nanoparticles za kaboni, zina matarajio mapana katika matumizi ya siku zijazo ya uhifadhi wa nishati. Kwa mfano, 18-21, Breitung et al. ilizalisha nyenzo zenye mchanganyiko wa chembe za silicon na nanofiber za kaboni. Baada ya mamia ya mizunguko, uwezo wake ulikuwa takriban mara mbili ya elektrodi ya chembe ya silicon asili. Matokeo yanaonyesha kwamba uhifadhi wa uwezo wa chembe za silicon iliyopakwa kaboni huboreshwa baada ya glukosi kutayarishwa kwa njia ya hidrothermal. Ukiongozwa na tafiti hizi, madhumuni ya utafiti huu ni kutumia chembe za silicon zilizopakwa awali ili kuandaa composites za nano-si/C zenye muundo wa ganda la msingi. Hadubini ya elektroni, diffraction ya X-ray na taswira ya Raman zilitumika kubainisha sampuli za poda zenye kaboni katika 700~900℃. Njia ya shinikizo la situ, spectrometry ya molekuli ya electrokemikali tofauti na njia ya utoaji wa acoustic ilitumiwa kuchambua upanuzi wa kiasi, tabia ya kupenya na tabia ya deformation ya mitambo / uharibifu wa chembe za si / C kwenye electrode halisi.