Застосування з високою щільністю енергії

проаналізували дані про ємність накопичення енергії, довговічність і вартість батареї. На даний момент найсучасніша літієва батарея високої щільності використовує шаруватий літієвий оксид перехідного металу LiMo2 (M=Ni, Co і Mn або Al) як дані активності катода (≈150? 200mahG-1 ефективна розрядна ємність) 1? Графіт (теоретична питома ємність 372 мАгГ-1) як дані анодної активності. Додавання частини кремнію (близько li15si4, 3579mahgsi? 1) виявилося ефективною стратегією для подальшого збільшення питомої енергії. Наприклад, Yim et al. використовували композиційні дані графіту та порошку кремнію (5% мас.%) для приготування та випробування полівінілімінових адгезивних анодів. Після 350 циклів найефективніший електрод має питому ємність 514 mahG-1, що в 1.6 раза більше, ніж комерційні графітові аноди, сказав автор. Однак завершити цикл безпеки кремнієвих анодів з високим вмістом і високим навантаженням дуже складно. Найбільш серйозними дефектами кремнію як анодної активності даних є: (I) висока незворотність, особливо в перших двох циклах, наприклад, побічні реакції з електролітом; (II) і літію після легування, зміна об’єму велика, що призводить до того, що частинки розтріскуються, а анод саморозпилюється.

Слід зазначити, що всі ці зворотні ефекти викличуть не тільки велике накопичення імпедансу під час роботи батареї, але й спричинять виснаження катодного літію. Крім того, втрата контакту частинок кремнію в провідній сажі/сполучній мережі та/або колекторі прискорить деградацію ємності. В останні роки для подолання основних проблем кремнієвих анодів були випробувані нові та/або покращені електроліти, добавки та полімерні сполучні. 11, 13, 15? 17 Крім того, увага приділяється підготовці високоякісних даних окисно-відновної активності на основі кремнію. З точки зору цих досліджень, тут розглядаються лише деякі з них. Зокрема, дані про кремній та SiOx та їх композиційні дані, особливо вуглецеві наночастинки, мають широкі перспективи в майбутніх застосуваннях зберігання енергії. Наприклад, 18-21, Breitung et al. виготовили композиційний матеріал із частинок кремнію та вуглецевих нановолокон. Після сотень циклів його потужність була приблизно вдвічі більшою, ніж у вихідного кремнієвого електрода. Результати показують, що після одержання глюкози гідротермальним методом здатність утримувати вуглецеві частинки кремнію покращується. Натхненні цими дослідженнями, метою цього дослідження є використання частинок кремнію з попереднім покриттям полімером для приготування композитів nano-si/C із структурою ядро-оболонка. Для характеристики карбонізованих порошкових зразків при 700~900℃ були використані електронна мікроскопія, дифракція рентгенівських променів та спектроскопія комбінаційного розрізу. Метод тиску in situ, диференційна електрохімічна мас-спектрометрія та метод акустичної емісії були використані для аналізу об’ємного розширення, поведінки при проникненні та поведінки механічної деформації/деградації композитних частинок si/C на фактичному електроді.