Tha bataraidhean lithium-ion sa mhòr-chuid a’ leasachadh a thaobh dùmhlachd lùth àrd. Aig teòthachd an t-seòmair, stuthan electrode àicheil stèidhichte air silicon alloy le lithium gus toradh làn lithium a thoirt gu buil ìre Li3.75Si, le comas sònraichte suas ri 3572 mAh / g, a tha mòran nas àirde na comas sònraichte teòiridheach electrode àicheil grafait 372 mAh/g. Ach, rè a’ phròiseas cosgais is sgaoileadh a-rithist de stuthan electrode àicheil stèidhichte air silicon, faodaidh cruth-atharrachadh ìre Si agus Li3.75Si leudachadh mòr a thoirt gu buil (timcheall air 300%), a lean gu pùdar structarail de stuthan electrode agus cruthachadh leantainneach de Film SEI, agus mu dheireadh adhbharaich an comas tuiteam gu luath. Bidh an gnìomhachas sa mhòr-chuid a’ leasachadh coileanadh stuthan electrode àicheil stèidhichte air silicon agus seasmhachd bataraidhean stèidhichte air silicon tro nano-sizing, còmhdach gualain, cruthachadh pore agus teicneòlasan eile.
Tha giùlan math aig stuthan carbon, cosgais ìosal agus stòran farsaing. Faodaidh iad giùlan agus seasmhachd uachdar stuthan stèidhichte air silicon a leasachadh. Tha iad air an cleachdadh gu fàbharach mar chur-ris leasachadh coileanaidh airson electrodes àicheil stèidhichte air silicon. Is e stuthan silicon-carbon an stiùireadh leasachaidh prìomh-shruthach de eleactraidean àicheil stèidhichte air silicon. Faodaidh còmhdach gualain seasmhachd uachdar stuthan stèidhichte air silicon a leasachadh, ach tha a chomas casg a chuir air leudachadh meud silicon coitcheann agus chan urrainn dha fuasgladh fhaighinn air duilgheadas leudachadh meud silicon. Mar sin, gus seasmhachd stuthan stèidhichte air silicon a leasachadh, feumar structaran porous a thogail. Tha bleith ball na dhòigh tionnsgalach airson nano-stuthan ullachadh. Faodar diofar stuthan cur-ris no stuthan a chur ris an t-siodar a gheibhear le bleith ball a rèir riatanasan dealbhaidh an stuth co-dhèanta. Tha an sioda air a sgapadh gu cothromach tro dhiofar sgoltagan agus air a thiormachadh le spraeadh. Rè a ’phròiseas tiormachaidh sa bhad, bidh na nanoparticles agus co-phàirtean eile san t-sileadh gu sporsail a’ cruthachadh feartan structarail porous. Bidh am pàipear seo a’ cleachdadh teicneòlas bleith ball tionnsgalach agus càirdeil don àrainneachd agus tiormachd spraeraidh gus stuthan porous stèidhichte air silicon ullachadh.
Faodar coileanadh stuthan stèidhichte air silicon a leasachadh cuideachd le bhith a’ riaghladh morf-eòlas agus feartan cuairteachaidh nano-stuthan silicon. Aig an àm seo, chaidh stuthan stèidhichte air silicon le diofar morphologies agus feartan cuairteachaidh ullachadh, leithid nanorods silicon, nanosilicon le grafait porous freumhaichte, nanosilicon air a chuairteachadh ann an raointean gualain, structaran porous sreath silicon / graphene, msaa. Aig an aon sgèile, an coimeas ri nanoparticles , faodaidh nanosheets an duilgheadas pronnadh a tha air adhbhrachadh le leudachadh meud a chumail fodha, agus tha dùmhlachd teannachaidh nas àirde aig an stuth. Faodaidh cruachadh mì-rianail de nanosheets cuideachd structar porous a chruthachadh. Gus a dhol còmhla ris a’ bhuidheann iomlaid electrode silicon àicheil. Thoir seachad àite bufair airson leudachadh meud stuthan silicon. Faodaidh toirt a-steach carbon nanotubes (CNTn) chan e a-mhàin giùlan an stuth a leasachadh, ach cuideachd cruthachadh structaran porous den stuth a bhrosnachadh mar thoradh air na feartan morphologach aon-thaobhach aige. Chan eil aithisgean sam bith ann mu structaran porous a chaidh a thogail le nanosheets silicon agus CNTn. Bidh am pàipear seo a’ gabhail ris na dòighean bleith ball, bleith agus sgapadh, tiormachadh spraeadh, ro-chòmhdach gualain agus calcination, agus a’ toirt a-steach luchd-adhartachaidh porous anns a’ phròiseas ullachaidh gus stuthan electrode àicheil porous stèidhichte air silicon ullachadh le fèin-chruinneachadh de nanosheets silicon agus CNTs. Tha am pròiseas ullachaidh sìmplidh, càirdeil don àrainneachd, agus chan eil sgudal sgudail no fuigheall sgudail air a chruthachadh. Tha mòran aithisgean litreachais ann mu chòmhdach gualain de stuthan stèidhichte air silicon, ach chan eil mòran còmhraidhean domhainn ann mu bhuaidh còmhdach. Bidh am pàipear seo a’ cleachdadh asphalt mar an stòr gualain gus sgrùdadh a dhèanamh air buaidh dà dhòigh còmhdach gualain, còmhdach ìre liùlach agus còmhdach ìre cruaidh, air buaidh còmhdach agus coileanadh stuthan electrode àicheil stèidhichte air silicon.
1 Deuchainn
1.1 Ullachadh stuthan
Tha ullachadh stuthan co-dhèanta silicon-carbon porous sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach còig ceumannan: bleith ball, bleith agus sgapadh, tiormachadh spraeadh, ro-chòmhdach gualain agus carbonachadh. An toiseach, cuir cuideam air 500 g de phùdar sileacain tùsail (dachaigh, purrachd 99.99%), cuir 2000 g de isopropanol ris, agus dèan bleith ball fliuch aig astar bleith ball de 2000 r / min airson 24 h gus sileadh sileacain nano-sgèile fhaighinn. Tha an siodar sileaconach a gheibhear air a ghluasad gu tanca gluasaid sgaoilidh, agus tha na stuthan air an cur ris a rèir a’ cho-mheas mòr de silicon: grafait (air a thoirt a-mach ann an Shanghai, ìre bataraidh): nanotubes gualain (air an dèanamh ann an Tianjin, ìre bataraidh): polyvinyl pyrrolidone (air a dhèanamh ann an Tianjin, ìre anailis) = 40:60:1.5:2. Tha isopropanol air a chleachdadh gus an susbaint chruaidh atharrachadh, agus tha an susbaint chruaidh air a dhealbhadh gus a bhith 15%. Bidh bleith agus sgapadh air an coileanadh aig astar sgaoilidh de 3500 r / min airson 4 h. Thathas a 'dèanamh coimeas eadar buidheann eile de shiodalan gun CNT a chur ris, agus tha na stuthan eile mar an ceudna. Bidh an sioda sgaoilte a gheibhear an uairsin air a ghluasad gu tanca biadhaidh tiormachaidh spraeadh, agus bidh tiormachadh spraeadh air a dhèanamh ann an àile dìon naitridean, leis an teòthachd a-staigh agus a-mach aig 180 agus 90 ° C, fa leth. An uairsin chaidh coimeas a dhèanamh eadar dà sheòrsa de chòmhdach gualain, còmhdach ìre cruaidh agus còmhdach ìre leaghaidh. Is e an dòigh còmhdach ìre cruaidh: tha am pùdar air a thiormachadh le spraeadh air a mheasgachadh le 20% pùdar asphalt (air a dhèanamh ann an Korea, tha D50 5 μm), air a mheasgachadh ann am measgachadh meacanaigeach airson 10 mion, agus is e an astar measgachadh 2000 r / min airson faighinn pùdar ro-chòmhdaichte. Is e an dòigh còmhdach ìre leaghaidh: tha am pùdar air a thiormachadh le spraeadh air a chur ri fuasgladh xylene (air a dhèanamh ann an Tianjin, ìre anailis) anns a bheil 20% asphalt air a sgaoileadh anns a ’phùdar aig susbaint cruaidh de 55%, agus falamh air a ghluasad gu cothromach. Bèicear ann an àmhainn falamh aig 85 ℃ airson 4h, cuir a-steach do mheasgaiche meacanaigeach airson measgachadh, is e an astar measgachadh 2000 r / min, agus is e an ùine measgachaidh 10 mion airson pùdar ro-chòmhdach fhaighinn. Mu dheireadh, chaidh am pùdar ro-chòmhdaichte a chalpachadh ann an àth rothlach fo àile nitrigin aig ìre teasachaidh 5 ° C / min. Chaidh a chumail an toiseach aig teòthachd seasmhach 550 ° C airson 2h, an uairsin lean e air a theasachadh gu 800 ° C agus air a chumail aig teòthachd cunbhalach airson 2h, agus an uairsin air fhuarachadh gu nàdarra gu fo 100 ° C agus air a leigeil ma sgaoil gus silicon-carbon fhaighinn. stuth cumanta.
1.2 Modhan caractar
Chaidh cuairteachadh meud gràin an stuth a sgrùdadh le bhith a’ cleachdadh inneal-dearbhaidh meud gràin (dreach Mastersizer 2000, air a dhèanamh san RA). Chaidh na pùdar a fhuaireadh anns gach ceum a dhearbhadh le bhith a’ sganadh microscopy dealanach (Regulus8220, dèanta ann an Iapan) gus sgrùdadh a dhèanamh air morf-eòlas agus meud nam pùdar. Chaidh structar ìre an stuth a sgrùdadh le bhith a’ cleachdadh anailisiche sgaoilidh pùdar X-ray (D8 ADVANCE, dèanta sa Ghearmailt), agus chaidh co-dhèanamh eileamaideach an stuth a sgrùdadh le bhith a’ cleachdadh anailisiche speactram lùtha. Chaidh an stuth co-dhèanta silicon-carbon a fhuaireadh a chleachdadh gus putan leth-chill de mhodail CR2032 a dhèanamh, agus b’ e an co-mheas mòr de silicon-carbon: SP: CNT: CMC: SBR 92: 2: 2: 1.5: 2.5. Is e duilleag lithium meatailt a th ’anns a’ chunntair dealain, is e electrolyte malairteach a th ’anns an electrolyte (modail 1901, air a dhèanamh ann an Korea), thathas a’ cleachdadh diaphragm Celgard 2320, is e an raon bholtachd cosgais is sgaoilidh 0.005-1.5 V, is e an sruth cosgais is sgaoilidh 0.1 C. (1C = 1A), agus is e an sruth gearraidh sgaoilidh 0.05 C.
Gus tuilleadh sgrùdaidh a dhèanamh air coileanadh stuthan co-dhèanta silicon-carbon, chaidh bataraidh pacaid bog beag lannaichte 408595 a dhèanamh. Bidh an electrode dearbhach a’ cleachdadh NCM811 (air a dhèanamh ann an Hunan, ìre bataraidh), agus tha an grafait electrode àicheil air a dhòrtadh le stuth silicon-carbon 8%. Is e am foirmle sileadh electrode dearbhach 96% NCM811, 1.2% polyvinylidene fluoride (PVDF), 2% conductive agent SP, 0.8% CNT, agus NMP air a chleachdadh mar inneal-sgaoilidh; is e am foirmle sileadh electrode àicheil 96% stuth electrode àicheil measgaichte, 1.3% CMC, 1.5% SBR 1.2% CNT, agus thathas a’ cleachdadh uisge mar inneal-sgaoilidh. Às deidh gluasad, còmhdach, roiligeadh, gearradh, lamination, tàthadh tab, pacadh, bèicearachd, in-stealladh lionn, cruthachadh agus roinn comas, chaidh bataraidhean pacaid bog beag lannaichte 408595 le comas comharraichte de 3 Ah ullachadh. Chaidh deuchainn a dhèanamh air coileanadh reata de 0.2C, 0.5C, 1C, 2C agus 3C agus coileanadh baidhsagal cosgais 0.5C agus sgaoileadh 1C. B’ e an raon bholtachd cosgais is sgaoilidh 2.8-4.2 V, sruth seasmhach agus cosgais bholtachd seasmhach, agus b’ e an sruth gearraidh 0.5C.
2 Toraidhean agus Deasbaireachd
Chaidh a’ chiad phùdar sileaconach fhaicinn le bhith a’ sganadh microscopy dealanach (SEM). Bha am pùdar sileacain neo-riaghailteach granular le meud gràin nas lugha na 2μm, mar a chithear ann am Figear 1 (a). Às deidh bleith ball, chaidh meud a’ phùdar sileacain a lughdachadh gu mòr gu timcheall air 100 nm [Figear 1 (b)]. Sheall an deuchainn meud mìrean gur e 110 nm an D50 den phùdar sileacain às deidh bleith ball agus an D90 aig 175 nm. Tha sgrùdadh faiceallach air morf-eòlas pùdar sileacain às deidh bleith ball a’ sealltainn structar flaky (thèid cruthachadh an structair flaky a dhearbhadh tuilleadh bhon SEM tar-roinneil nas fhaide air adhart). Mar sin, bu chòir an dàta D90 a gheibhear bhon deuchainn meud mìrean a bhith meud fad an nanosheet. Còmhla ri toraidhean SEM, faodar a bhreithneachadh gu bheil meud an nanosheet a fhuaireadh nas lugha na an luach riatanach de 150 nm de bhriseadh pùdar sileaconach aig àm cosgais agus sgaoileadh ann an co-dhiù aon tomhas. Tha cruthachadh morf-eòlas flaky gu ìre mhòr mar thoradh air na diofar lùths dissociation de na plèanaichean criostail de silicon criostalach, am measg a bheil lùth dissociation nas ìsle aig an itealan {111} de silicon na na plèanaichean criostail {100} agus {110}. Mar sin, tha am plèana criostail seo nas fhasa a bhith air a theannachadh le bleith ball, agus mu dheireadh tha e na structar sgeadachail. Tha an structar flaky a ’toirt taic do chruinneachadh de structaran sgaoilte, a’ gleidheadh àite airson leudachadh meud silicon, agus a ’leasachadh seasmhachd an stuth.
Chaidh an sioda anns an robh nano-silicon, CNT agus grafait a spraeadh, agus chaidh am pùdar ro agus às deidh spraeadh a sgrùdadh le SEM. Tha na toraidhean air an sealltainn ann am Figear 2. 'S e structar àbhaisteach flake le meud 5 gu 20 μm [Figear 2(a)] a th' anns a' mhaitrit ghrafait a chaidh a chur ris mus tèid spraeadh. Tha an deuchainn cuairteachaidh meud gràin de ghrafait a’ sealltainn gur e D50 15μm. Tha morf-eòlas spherical aig a’ phùdar a gheibhear às deidh spraeadh [Figear 2(b)], agus chìthear gu bheil an grafite air a chòmhdach leis a’ chòmhdach còmhdach às deidh spraeadh. Is e an D50 den phùdar an dèidh spraeadh 26.2 μm. Chunnaic SEM feartan moirfeòlais nam mìrean àrd-sgoile, a 'sealltainn feartan structar sgaoilte sgaoilte air a chruinneachadh le nano-stuthan [Figear 2 (c)]. Tha an structar porous air a dhèanamh suas de nanosheets silicon agus CNTn eadar-fhighte le chèile [Figear 2 (d)], agus tha an raon uachdar deuchainn sònraichte (BET) cho àrd ri 53.3 m2 / g. Mar sin, às deidh spraeadh, bidh nanosheets sileaconach agus CNTn a’ cruinneachadh gus structar porous a chruthachadh.
Chaidh an còmhdach porous a làimhseachadh le còmhdach gualain leaghaidh, agus às deidh dha raon ro-ruithear còmhdach gualain agus carbonachadh a chuir ris, chaidh sgrùdadh SEM a dhèanamh. Tha na toraidhean air an sealltainn ann am Figear 3. Às deidh ro-chòmhdach gualain, bidh uachdar nam mìrean àrd-sgoile a’ fàs rèidh, le còmhdach còmhdach follaiseach, agus tha an còmhdach deiseil, mar a chithear ann am Figearan 3(a) agus (b). Às deidh carbonachadh, bidh an còmhdach còmhdach uachdar a’ cumail deagh staid còmhdaich [Figear 3(c)]. A bharrachd air an sin, tha an ìomhaigh tar-roinneil SEM a’ sealltainn nanoparticles ann an cumadh stiall [Figear 3 (d)], a tha a’ freagairt ri feartan morphologach nanosheets, a’ dearbhadh tuilleadh cruthachadh nanosheets silicon às deidh bleith ball. A bharrachd air an sin, tha Figear 3(d) a’ sealltainn gu bheil lìonaidhean eadar cuid de nanosheets. Tha seo gu ìre mhòr mar thoradh air cleachdadh modh còmhdach ìre leaghaidh. Thèid am fuasgladh asphalt a-steach don stuth, gus am faigh uachdar nan nanosheets silicon a-staigh còmhdach dìon gualain. Mar sin, le bhith a’ cleachdadh còmhdach ìre liùlach, a bharrachd air a bhith a’ faighinn buaidh còmhdach mìrean àrd-sgoile, gheibhear cuideachd buaidh còmhdach gualain dùbailte còmhdach bun-ghràinean. Chaidh am pùdar carbonized a dhearbhadh le BET, agus b 'e toradh an deuchainn 22.3 m2 / g.
Chaidh am pùdar carbonized a dhèanamh fo sgrùdadh speactram lùth tar-roinneil (EDS), agus tha na toraidhean air an sealltainn ann am Figear 4 (a). Is e an cridhe meud micron co-phàirt C, a rèir matrix grafait, agus tha silicon agus ocsaidean anns a’ chòmhdach a-muigh. Gus tuilleadh sgrùdaidh a dhèanamh air structar sileaconach, chaidh deuchainn X-ray diffraction (XRD) a dhèanamh, agus tha na toraidhean air an sealltainn ann am Figear 4 (b). Tha an stuth sa mhòr-chuid air a dhèanamh suas de ghrafait agus silicon aon-criostail, gun fheartan follaiseach silicon oxide, a ’nochdadh gu bheil am pàirt ocsaidean den deuchainn speactram lùth sa mhòr-chuid a’ tighinn bho oxidation nàdarra an uachdar sileacain. Tha an stuth co-dhèanta silicon-carbon air a chlàradh mar S1.
Chaidh an stuth silicon-carbon S1 ullachadh fo dheuchainn cinneasachadh leth-chealla seòrsa putan agus deuchainnean cosgais-sgaoilidh. Tha a’ chiad lùb cosgais-sgaoilidh ri fhaicinn ann am Figear 5. Is e an comas sònraichte reversible 1000.8 mAh / g, agus tha èifeachdas a’ chiad chearcall cho àrd ri 93.9%, a tha nas àirde na a’ chiad èifeachd aig a’ mhòr-chuid de stuthan stèidhichte air sileacon às aonais ro-làimh. lithiation air aithris anns an litreachas. Tha a’ chiad èifeachdas àrd a’ nochdadh gu bheil seasmhachd àrd aig an stuth co-dhèanta silicon-carbon ullaichte. Gus dearbhadh buaidh structar porous, lìonra giùlain agus còmhdach gualain air seasmhachd stuthan silicon-carbon, chaidh dà sheòrsa de stuthan silicon-carbon ullachadh gun CNT a chuir ris agus às aonais còmhdach gualain bun-sgoile.
Tha morf-eòlas pùdar carbonized an stuth co-dhèanta silicon-carbon gun a bhith a 'cur ris CNT ri fhaicinn ann am Figear 6. Às deidh còmhdach ìre leaghaidh agus carbonachadh, chithear còmhdach còmhdach gu soilleir air uachdar nam mìrean àrd-sgoile ann am Figear 6(a). Tha an SEM tar-roinneil den stuth carbonized air a shealltainn ann am Figear 6(b). Tha feartan porous aig cruachadh nanosheets silicon, agus is e an deuchainn BET 16.6 m2 / g. Ach, an taca ris a’ chùis le CNT [mar a chithear ann am Figear 3(d), is e 22.3 m2 / g an deuchainn BET den phùdar carbonach aige], tha an dùmhlachd cruachadh nano-silicon a-staigh nas àirde, a’ nochdadh gum faod cur-ris CNT adhartachadh cruthachadh structar porous. A bharrachd air an sin, chan eil lìonra giùlain trì-thaobhach air a thogail le CNT. Tha an stuth co-dhèanta silicon-carbon air a chlàradh mar S2.
Tha feartan moirfeòlais an stuth co-dhèanta silicon-carbon air ullachadh le còmhdach gualain ìre chruaidh air an sealltainn ann am Figear 7. Às deidh carbonachadh, tha còmhdach còmhdach follaiseach air an uachdar, mar a chithear ann am Figear 7(a). Tha Figear 7(b) a’ sealltainn gu bheil nanoparticles ann an cumadh stiall anns a’ chrois-earrann, a tha a rèir feartan moirfeòlais nan nanosheets. Tha cruinneachadh nanosheets a’ cruthachadh structar porous. Chan eil lìonadh follaiseach air uachdar nan nanosheets a-staigh, a ’nochdadh nach eil an còmhdach gualain ìre cruaidh a’ dèanamh ach còmhdach còmhdach gualain le structar porous, agus nach eil còmhdach còmhdach a-staigh ann airson na nanosheets silicon. Tha an stuth co-dhèanta silicon-carbon seo air a chlàradh mar S3.
Chaidh an deuchainn cosgais agus sgaoilidh leth-chealla seòrsa putan a dhèanamh air S2 agus S3. B ’e comas sònraichte agus ciad èifeachdas S2 1120.2 mAh / g agus 84.8%, fa leth, agus b’ e comas sònraichte agus ciad èifeachdas S3 882.5 mAh / g agus 82.9%, fa leth. B’ e comas sònraichte agus ciad èifeachdas an t-sampall S3 còmhdaichte le ìre cruaidh an ìre as ìsle, a’ nochdadh nach deach ach còmhdach gualain an structair porous a dhèanamh, agus nach deach còmhdach gualain nan nanosheets silicon a-staigh a dhèanamh, nach b’ urrainn làn chluich a thoirt seachad. gu comas sònraichte an stuth stèidhichte air silicon agus cha b’ urrainn dha uachdar an stuth stèidhichte air silicon a dhìon. Bha a ’chiad èifeachdas den sampall S2 às aonais CNT cuideachd na b’ ìsle na an stuth co-dhèanta silicon-carbon anns an robh CNT, a ’nochdadh gu bheil an lìonra giùlain agus ìre nas àirde de structar porous air bunait còmhdach math, a’ toirt taic don leasachadh. de èifeachdas cosgais agus sgaoilidh an stuth silicon-carbon.
Chaidh an stuth S1 silicon-carbon a chleachdadh gus bataraidh beag bog làn a dhèanamh gus coileanadh reata agus coileanadh baidhsagal a sgrùdadh. Tha an lùb ìre sgaoilidh ri fhaicinn ann am Figear 8(a). Is e na comasan sgaoilidh de 0.2C, 0.5C, 1C, 2C agus 3C 2.970, 2.999, 2.920, 2.176 agus 1.021 Ah, fa leth. Tha an ìre sgaoilidh 1C cho àrd ri 98.3%, ach tha an ìre sgaoilidh 2C a’ tuiteam gu 73.3%, agus tha an ìre sgaoilidh 3C a’ tuiteam nas fhaide gu 34.4%. Gus a dhol còmhla ris a’ bhuidheann iomlaid electrode silicon àicheil, feuch an cuir thu WeChat: shimobang. A thaobh ìre cosgais, is e na comasan cosgais 0.2C, 0.5C, 1C, 2C agus 3C 3.186, 3.182, 3.081, 2.686 agus 2.289 Ah, fa leth. Is e an ìre cosgais 1C 96.7%, agus tha an ìre cosgais 2C fhathast a’ ruighinn 84.3%. Ach, a’ cumail sùil air an lùb cosgais ann am Figear 8(b), tha an àrd-ùrlar cosgais 2C gu math nas motha na an àrd-ùrlar cosgais 1C, agus tha an comas cosgais bholtachd seasmhach a’ toirt cunntas air a’ mhòr-chuid (55%), a’ nochdadh gu bheil polarachadh a’ bhataraidh ath-thagraidh 2C. gu math mòr mu thràth. Tha deagh choileanadh cosgais is sgaoileadh aig an stuth silicon-carbon aig 1C, ach feumar feartan structarail an stuth a leasachadh tuilleadh gus coileanadh ìre nas àirde a choileanadh. Mar a chithear ann am Figear 9, às deidh 450 cearcall, is e an ìre glèidhidh comas 78%, a’ sealltainn deagh choileanadh baidhsagal.
Rinn SEM sgrùdadh air staid uachdar an dealanan ro agus às deidh a 'chuairt, agus tha na toraidhean air an sealltainn ann am Figear 10. Ron chearcall, tha uachdar na stuthan grafait agus silicon-carbon soilleir [Figear 10(a)]; às deidh a’ chearcall, tha e follaiseach gu bheil còmhdach còmhdach air a chruthachadh air an uachdar [Figear 10(b)], a tha na fhilm tiugh SEI. garbh film SEITha caitheamh lithium gnìomhach àrd, nach eil a’ toirt taic do choileanadh baidhsagal. Mar sin, faodaidh brosnachadh film rèidh SEI (leithid togail film SEI fuadain, cuir-ris electrolyte iomchaidh, msaa) coileanadh rothaireachd adhartachadh. Tha an sgrùdadh tar-roinneil SEM air na gràinean silicon-carbon às deidh a’ chearcall [Figear 10 (c)] a’ sealltainn gu bheil na nanoparticles silicon ann an cumadh stiall tùsail air fàs nas garbh agus gun deach an structar porous a chuir às gu bunaiteach. Tha seo gu ìre mhòr mar thoradh air leudachadh meud leantainneach agus giorrachadh stuth silicon-carbon rè a ’chearcall. Mar sin, feumar an structar porous a leasachadh tuilleadh gus àite bufair gu leòr a sholarachadh airson leudachadh meud an stuth stèidhichte air silicon.
3 Co-dhùnadh
Stèidhichte air leudachadh meud, droch ghiùlan agus droch sheasmhachd eadar-aghaidh stuthan electrode àicheil stèidhichte air silicon, tha am pàipear seo a ’dèanamh leasachaidhean cuimsichte, bho bhith a’ cumadh morf-eòlas nanosheets silicon, togail structar porous, togail lìonra giùlain agus còmhdach gualain iomlan de na gràinean àrd-sgoile gu lèir. , gus seasmhachd stuthan electrode àicheil stèidhichte air silicon a leasachadh gu h-iomlan. Faodaidh cruinneachadh nanosheets silicon structar porous a chruthachadh. Bheir toirt a-steach CNT tuilleadh brosnachaidh air cruthachadh structar porous. Tha buaidh còmhdach gualain dùbailte aig an stuth co-dhèanta silicon-carbon a chaidh ullachadh le còmhdach ìre leaghaidh na tha air ullachadh le còmhdach ìre cruaidh, agus tha e a’ nochdadh comas sònraichte nas àirde agus a ’chiad èifeachdas. A bharrachd air an sin, tha a’ chiad èifeachdas den stuth co-dhèanta silicon-carbon anns a bheil CNT nas àirde na sin às aonais CNT, a tha gu ìre mhòr mar thoradh air an ìre nas àirde de chomas structar porous gus leudachadh meud stuthan stèidhichte air silicon a lughdachadh. Togaidh toirt a-steach CNT lìonra giùlain trì-thaobhach, leasaichidh e giùlan stuthan stèidhichte air silicon, agus seallaidh e coileanadh reata math aig 1C; agus tha an stuth a 'sealltainn deagh choileanadh rothaireachd. Ach, feumar structar porous an stuth a neartachadh tuilleadh gus àite bufair gu leòr a sholarachadh airson leudachadh meud silicon, agus adhartachadh cruthachadh rèidh.agus film dùmhail SEI gus tuilleadh leasachaidh a dhèanamh air coileanadh baidhsagal an stuth co-dhèanta silicon-carbon.
Bidh sinn cuideachd a’ toirt seachad toraidhean fìor-ghlan graphite agus silicon carbide, a bhios air an cleachdadh gu farsaing ann an giullachd wafer mar oxidation, sgaoileadh, agus annealing.
Cuir fàilte air luchd-ceannach sam bith bho air feadh an t-saoghail tadhal oirnn airson tuilleadh deasbaid!
https://www.vet-china.com/
Ùine puist: Samhain-13-2024