Mga eksperimentong pamamaraan para sa paghahanda ng mga silicon-carbon composites

Ang komposisyon ng silicon-cb composite ay nasubok gamit ang solution plasma processing (SPP). Ang mga resulta ay nagpapakita na ang pamamaraan ng SPP ay isang mahusay na paraan para sa paghahanda ng carbon black na may mataas na dami ng butas, daluyan at micro-layered na istraktura ng butas. 0-22

“Sa mga pag-aaral na ito, tanging ang mga organikong solvent tulad ng benzene ang ginamit upang makabuo ng CB. Gayunpaman, sa pag-aaral na ito, sinuri namin ang komposisyon ng pinagsama-samang materyal sa pamamagitan ng pagrerelaks ng mga nanoparticle ng silikon sa isang organikong solvent bago ang paglabas ng plasma.

Ang eksperimento ay isinagawa sa temperatura at presyon ng silid. Ang paggamit ng isang pares ng mechanical pencil leads bilang mga electrodes para sa paglitaw ng plasma, dahil karamihan sa mga wire ay plasma sputtering o vapor, maaari itong ipalagay na may mga impurities sa composite material.

Ang bawat elektrod ay natatakpan ng isang ceramic tube na ipinasok sa isang silicone plug. Ang isang pares ng mga electrodes ay nakabalot sa isang ceramic tube at puno ng silicon plugs, at pagkatapos ay ang mga electrodes ay inilalagay sa isang beaker na may diameter na 50 mm at taas na 100 mm (Figure 1). Ang distansya sa pagitan ng mga electrodes ay pinananatili sa 1 mm. Ang carbon precursor ay purong xylene (reagent grade, sigma-aldrich), at silicon nanopowder (uniform particle size=100nm, AlfaAesar) ay hinaluan ng xylene. Ang bipolar pulse power supply ay ginagamit upang makabuo ng discharge. Ang dalas ng kapangyarihan at lapad ng pulso ay inaayos sa 25khz at 0.5s ayon sa pagkakabanggit. Pagkatapos ng discharge, ang discharge liquid ay sinasala sa pamamagitan ng cellophane upang makakuha ng anumang solidong compound na nasa solusyon. Pagkatapos ay i-filter, sa 80 degrees Celsius, ito ay monotonous, na nag-iiwan ng powdery substance.

Xylene transpiration. Upang makakuha ng positibong conductivity, ito ay ginagamot sa 700 ℃ para sa 1h sa isang electric furnace sa ilalim ng N2 na kapaligiran. Upang magsagawa ng electrochemical evaluation ng silicon-CB composite material, ginamit ang isang silicon-CB composite material na may mass fraction na 80wt% bilang aktibong materyal na carbon black slurry upang ihanda ang anode.

(10 component%; Superp) bilang conductor, polyacrylic acid (PAA; 10%) bilang binder sa distilled water.

Ang CR2032 coin cell ay binuo sa isang glove box na puno ng argon gas, 2400 Celgard separator, lithium foil bilang counter electrode at reference electrode, 1MLiPF6 bilang polycarbonate vinyl = diethyl carbonate (EC=DEC) (1:1 volume ). Gumamit ng 10% fluorinated ethylene carbonate (FEC) bilang electrolyte. Ang lahat ng mga cell ay nasubok sa isang kasalukuyang density ng 0.05 ~ 3V sa 1 ° C (Li = Li +).

[372 mah = g; Gamit ang biological BCS805 battery detection system, nagcha-charge (lithium extraction) at naglalabas (lithium thrust) sa room temperature.