Bateriyên lîtyûm-îyon bi giranî ber bi dendika enerjiya bilind ve pêş dikevin. Di germahiya odeyê de, materyalên elektroda neyînî yên li ser bingeha silîkonê bi lîtyûmê re hevbendî dikin da ku hilberek dewlemend bi lîtyûmê qonaxa Li3.75Si çêbikin, bi kapasîteyek taybetî heya 3572 mAh/g, ku ji kapasîteya taybetî ya teorîk a elektroda neyînî ya grafît 372 mAh/g pir zêdetir e. Lêbelê, di dema pêvajoya barkirin û dakêşana dubare ya materyalên elektroda neyînî yên li ser bingeha silîkonê de, veguherîna qonaxa Si û Li3.75Si dikare berfirehbûnek mezin a qebareyê (nêzîkî 300%) çêbike, ku dê bibe sedema tozkirina avahîsaziyê ya materyalên elektrodê û avakirina domdar a fîlima SEI, û di dawiyê de bibe sedema daketina bilez a kapasîteyê. Pîşesazî bi giranî performansa materyalên elektroda neyînî yên li ser bingeha silîkonê û aramiya bateriyên li ser bingeha silîkonê bi rêya mezinahiya nano, pêçandina karbonê, avakirina poran û teknolojiyên din baştir dike.
Materyalên karbonê xwedî îhtîmaleke baş a îhtîmalê, lêçûneke kêm û çavkaniyên fireh in. Ew dikarin îhtîmala îhtîmalê û aramiya rûyê materyalên li ser bingeha silîkonê baştir bikin. Ew bi tercîhî wekî lêzêdekirina başkirina performansê ji bo elektrodên neyînî yên li ser bingeha silîkonê têne bikar anîn. Materyalên silîkon-karbon rêça pêşveçûna sereke ya elektrodên neyînî yên li ser bingeha silîkonê ne. Pêçandina karbonê dikare aramiya rûyê materyalên li ser bingeha silîkonê baştir bike, lê şiyana wê ya astengkirina berfirehbûna qebareya silîkonê gelemperî ye û nikare pirsgirêka berfirehbûna qebareya silîkonê çareser bike. Ji ber vê yekê, ji bo baştirkirina aramiya materyalên li ser bingeha silîkonê, pêdivî ye ku avahiyên poroz werin çêkirin. Frezkirina topan rêbazek pîşesazîkirî ye ji bo amadekirina nanomaterialan. Lêzêdekirinên cûda an pêkhateyên materyalê dikarin li gorî hewcedariyên sêwirana materyalê kompozît li şileya ku bi frezkirina topan tê bidestxistin werin zêdekirin. Şiley bi rengek wekhev di nav şileyên cûrbecûr de belav dibe û bi spreyê tê zuwakirin. Di dema pêvajoya zuwakirina tavilê de, nanopartikul û pêkhateyên din ên di şileyê de dê bi xweber taybetmendiyên avahiya poroz çêbikin. Ev gotar teknolojiya frezkirina topan û zuwakirina bi spreyê ya pîşesazîkirî û jîngehparêz bikar tîne da ku materyalên li ser bingeha silîkonê yên poroz amade bike.
Performansa materyalên li ser bingeha silîkonê jî dikare bi rêkxistina taybetmendiyên morfolojî û belavkirinê yên nanomaterialên silîkonê were baştir kirin. Niha, materyalên li ser bingeha silîkonê bi morfolojî û taybetmendiyên belavkirinê yên cûrbecûr hatine amadekirin, wekî nanorodên silîkonê, nanosilikona grafît-poroz a bi grafît-pêçayî, nanosilikona di sferên karbonê de belavbûyî, avahiyên poroz ên rêza silîkon/grafenê, û hwd. Di heman pîvanê de, li gorî nanopartikulan, nanopel dikarin pirsgirêka perçiqandinê ya ji ber berfirehbûna qebareyê çêdibe çêtir tepeser bikin, û materyal xwedî dendika kompaktbûnê ya bilindtir e. Kombûna bêserûber a nanopelan jî dikare avahiyek poroz çêbike. Ji bo tevlîbûna koma danûstandina elektroda neyînî ya silîkonê. Cihê tamponê ji bo berfirehbûna qebareya materyalên silîkonê peyda bikin. Danasîna nanolûleyên karbonê (CNT) ne tenê dikare guhêrbariya materyalê baştir bike, lê di heman demê de ji ber taybetmendiyên wê yên morfolojîk ên yek-alî avakirina avahiyên poroz ên materyalê jî pêş dixe. Di derbarê avahiyên poroz ên ku ji hêla nanopelên silîkonê û CNT-an ve hatine çêkirin de rapor tune. Ev gotar rêbazên frezkirina topê, hûrkirin û belavkirinê, zuwakirina bi spreyê, pêş-pêçandina karbonê û kalsînasyonê yên ku di pîşesaziyê de têne sepandin, dipejirîne, û pêşvebirên poroz di pêvajoya amadekirinê de dide nasîn da ku materyalên elektroda neyînî yên li ser bingeha silîkonê yên poroz ên ku bi xwe-komkirina nanopelên silîkonê û CNT-yan têne çêkirin amade bike. Pêvajoya amadekirinê hêsan, hawirdorparêz e, û tu şilek an bermayiyên bermayî çênabin. Gelek raporên wêjeyî li ser pêçandina karbonê ya materyalên li ser bingeha silîkonê hene, lê nîqaşên kûr li ser bandora pêçandinê hindik in. Ev gotar asfaltê wekî çavkaniya karbonê bikar tîne da ku bandorên du rêbazên pêçandina karbonê, pêçandina qonaxa şil û pêçandina qonaxa zexm, li ser bandora pêçandinê û performansa materyalên elektroda neyînî yên li ser bingeha silîkonê lêkolîn bike.
1 Ceribandin
1.1 Amadekirina materyalan
Amadekirina materyalên kompozît ên silîkon-karbonê yên poroz bi giranî pênc gavan dihewîne: hûrkirina topan, hûrkirin û belavbûn, zuwakirina bi spreyê, pêçandina pêş-karbonê û karbonîzekirin. Pêşî, 500 g toza silîkonê ya destpêkê (xwemalî, paqijiya 99.99%) were pîvandin, 2000 g îzopropanol lê zêde bikin, û bi leza hûrkirina topan a 2000 r/min ji bo 24 demjimêran hûrkirina topan a şil pêk bînin da ku şileya silîkonê ya di asta nano de were bidestxistin. Şileya silîkonê ya bidestxistî tê veguheztin tankek veguhastina belavbûnê, û materyal li gorî rêjeya giran a silîkonê: grafît (li Şanghayê hatî hilberandin, pola bateriyê): nanolûbên karbonê (li Tianjinê hatî hilberandin, pola bateriyê): polîvînîl pîrolidon (li Tianjinê hatî hilberandin, pola analîtîk) = 40:60:1.5:2 têne zêdekirin. Îzopropanol ji bo verastkirina naveroka hişk tê bikar anîn, û naveroka hişk wekî% 15 hatiye sêwirandin. Hûrkirin û belavbûn bi leza belavbûnê ya 3500 r/min ji bo 4 demjimêran têne kirin. Komeke din a şileyên bê zêdekirina CNT-yan tê berawirdkirin, û materyalên din jî eynî ne. Şileya belavbûyî ya bi dest xistî dû re tê veguheztin tankeke xwarinê ya zuwakirina bi spreyê, û zuwakirina bi spreyê di atmosfereke parastî ya nîtrojenê de tê kirin, germahiyên ketin û derketinê bi rêzê ve 180 û 90 °C ne. Piştre du celeb pêçandina karbonê hatin berawirdkirin, pêçandina qonaxa hişk û pêçandina qonaxa şil. Rêbaza pêçandina qonaxa hişk ev e: toza bi spreyê hişkkirî bi toza asfaltê ya %20 (li Koreyê hatî çêkirin, D50 5 μm e) tê tevlihevkirin, di tevlihevkerek mekanîkî de 10 hûrdeman tê tevlihevkirin, û leza tevlihevkirinê 2000 r/min e da ku toza pêş-pêçkirî were bidestxistin. Rêbaza pêçandina qonaxa şil ev e: toza bi spreyê hişkkirî li çareseriyeke ksîlînê (li Tianjin hatî çêkirin, pola analîtîk) tê zêdekirin ku tê de %20 asfalt di tozê de bi naveroka hişk a %55 çareser bûye, û bi awayekî wekhev di valahiyê de tê tevlihevkirin. Di firineke valahiyê de bi germahiya 85℃ bo 4 saetan bipêjin, paşê têxin nav tevlihevkereke mekanîkî ji bo tevlihevkirinê, leza tevlihevkirinê 2000 r/min e, û dema tevlihevkirinê 10 deqe ye da ku toza pêş-pêçayî were bidestxistin. Di dawiyê de, toza pêş-pêçayî di firineke zivirî de di bin atmosfereke nîtrojenê de bi rêjeya germkirinê ya 5°C/min hate kalsînkirin. Pêşî ew bo 2 saetan di germahiyeke sabît a 550°C de hate hiştin, dû re heta 800°C berdewam kir û bo 2 saetan di germahiyeke sabît de hate hiştin, û dû re bi awayekî xwezayî heta bin 100°C hate sarkirin û hate derxistin da ku materyalek kompozît a silîkon-karbon were bidestxistin.
1.2 Rêbazên Taybetkirinê
Belavbûna mezinahiya perçeyên materyalê bi karanîna amûrek ceribandina mezinahiya perçeyan (guhertoya Mastersizer 2000, li Keyaniya Yekbûyî hatî çêkirin) hate analîzkirin. Tozên ku di her gavê de hatine bidestxistin bi mîkroskopiya elektronê ya şopandinê (Regulus8220, li Japonya hatî çêkirin) hatin ceribandin da ku morfolojî û mezinahiya tozan were lêkolîn kirin. Avahiya qonaxa materyalê bi karanîna analîzkerek difraksiyona toza tîrêjên X (D8 ADVANCE, li Almanya hatî çêkirin) hate analîzkirin, û pêkhateya hêmanî ya materyalê bi karanîna analîzkerek spektruma enerjiyê hate analîzkirin. Materyalê kompozît ê silîkon-karbonê yê hatî bidestxistin ji bo çêkirina nîv-hucreyek bişkokî ya modela CR2032 hate bikar anîn, û rêjeya girseyî ya silîkon-karbon: SP: CNT: CMC: SBR 92:2:2:1.5:2.5 bû. Elektroda dijber pelê lîtyûmê ya metalî ye, elektrolît elektrolîtek bazirganî ye (modela 1901, li Koreyê hatiye çêkirin), dîyaframa Celgard 2320 tê bikar anîn, rêza voltaja barkirin û daxistinê 0.005-1.5 V ye, herika barkirin û daxistinê 0.1 C (1C = 1A) ye, û herika qutkirina daxistinê 0.05 C ye.
Ji bo ku performansa materyalên kompozît ên silîkon-karbonê bêtir were lêkolînkirin, bataryaya nerm a piçûk a laminatkirî 408595 hate çêkirin. Elektroda pozîtîf NCM811 (li Hunan, pola bataryayê hatî çêkirin) bikar tîne, û grafîta elektroda neyînî bi %8 materyalê silîkon-karbonê dopkirî ye. Formula şileya elektroda pozîtîf %96 NCM811, %1,2 polîvînîlîden florîd (PVDF), %2 ajana guhêrbar SP, %0,8 CNT ye, û NMP wekî belavker tê bikar anîn; formula şileya elektroda neyînî ji %96 materyalê elektroda neyînî ya kompozît, %1,3 CMC, %1,5 SBR 1,2 CNT ye, û av wekî belavker tê bikar anîn. Piştî tevdan, pêçandin, gêrkirin, birîn, laminasyon, kaynakirina tabê, pakkirin, pijandin, derzîkirina şilavê, avakirin û dabeşkirina kapasîteyê, bataryayên nerm ên piçûk ên laminatkirî 408595 bi kapasîteya nominal a 3 Ah hatin amadekirin. Performansa rêjeya 0.2C, 0.5C, 1C, 2C û 3C û performansa çerxerê ya barkirin û daxistina 0.5C hatin ceribandin. Rêzeya voltaja barkirin û daxistinê 2.8-4.2 V, herika sabît û barkirina voltaja sabît bû, û herika qutkirinê 0.5C bû.
2 Encam û Nîqaş
Toza destpêkê ya silîkonê bi mîkroskopiya elektronê ya şopandinê (SEM) hate çavdêrîkirin. Toza silîkonê bi awayekî nerêkûpêk granulî bû û mezinahiya perçeyan ji 2μm kêmtir bû, wekî ku di Wêne 1(a) de tê xuyang kirin. Piştî hûrkirina topê, mezinahiya toza silîkonê bi girîngî kêm bû û gihîşt nêzîkî 100 nm [Wêne 1(b)]. Testa mezinahiya perçeyan nîşan da ku D50 ya toza silîkonê piştî hûrkirina topê 110 nm û D90 jî 175 nm bû. Lêkolînek baldar a morfolojiya toza silîkonê piştî hûrkirina topê avahiyek perçeyî nîşan dide (avakirina avahiya perçeyî dê paşê ji SEM-ya xaçerêyî bêtir were verast kirin). Ji ber vê yekê, daneyên D90 yên ji testa mezinahiya perçeyan hatine bidestxistin divê pîvana dirêjahiya nanopelê be. Bi encamên SEM-ê re, dikare were texmîn kirin ku mezinahiya nanopelê ya bidestxistî ji nirxa krîtîk a 150 nm ya şikestina toza silîkonê di dema barkirin û dakêşanê de di herî kêm yek pîvanê de piçûktir e. Pêkhatina morfolojiya pelçiqandî bi giranî ji ber enerjiyên veqetandinê yên cuda yên balafirên krîstal ên silîkona krîstalî ye, ku di nav wan de balafira {111} ya silîkonê xwedî enerjiyek veqetandinê ya kêmtir ji balafirên krîstal ên {100} û {110} e. Ji ber vê yekê, ev balafira krîstal bi hêstirkirina topê ziravtir dibe, û di dawiyê de avahiyek pelçiqandî çêdike. Avahiya pelçiqandî ji bo kombûna avahiyên şil guncan e, cîh ji bo berfirehbûna qebareya silîkonê vediqetîne, û aramiya materyalê baştir dike.
Şileya ku nano-silîkon, CNT û grafît tê de hebû hat rijandin, û toza berî û piştî rijandinê bi SEMê hat lêkolînkirin. Encam di Wêne 2an de têne nîşandan. Matrîksa grafîtê ya ku berî rijandinê lê hatiye zêdekirin avahiyek tîpîk a pelçiqandî ye ku mezinahiya wê ji 5 heta 20 μm e [Wêne 2(a)]. Testa belavkirina mezinahiya perçeyan a grafîtê nîşan dide ku D50 15μm e. Toza ku piştî rijandinê hatiye bidestxistin morfolojiyek sferîk heye [Wêne 2(b)], û tê dîtin ku grafît piştî rijandinê ji hêla qata pêçandinê ve tê pêçandin. D50 ya tozê piştî rijandinê 26.2 μm e. Taybetmendiyên morfolojîk ên perçeyên duyemîn bi SEMê hatin çavdêrîkirin, ku taybetmendiyên avahiyek poroz a şil a ku ji hêla nanomaterialan ve hatî berhevkirin nîşan dide [Wêne 2(c)]. Avahiya poroz ji nanopelên silîkonê û CNT-yên ku bi hev ve girêdayî ne pêk tê [Wêne 2(d)], û rûbera taybetî ya ceribandinê (BET) bi qasî 53.3 m2/g e. Ji ber vê yekê, piştî rijandinê, nanopelên silîkonê û CNT xwe bi hev re dicivin û avahiyek poroz çêdikin.
Qata poroz bi pêçandina karbona şil hate dermankirin, û piştî zêdekirina pêşgira pêçandina karbonê û karbonîzekirinê, çavdêriya SEM hate kirin. Encam di Wêne 3 de têne nîşandan. Piştî pêçandina pêş-karbonê, rûyê perçeyên duyemîn nerm dibe, bi qatek pêçandinê ya eşkere, û pêçandin temam dibe, wekî ku di Wêne 3(a) û (b) de tê nîşandan. Piştî karbonîzekirinê, qata pêçandina rûyê rewşek pêçandinê ya baş diparêze [Wêne 3(c)]. Wekî din, wêneya SEM ya xaçerêyî nanopartikulên bi şiklê şerît nîşan dide [Wêne 3(d)], ku bi taybetmendiyên morfolojîk ên nanopelan re têkildar in, ku pêkhatina nanopelên silîkonê piştî frezkirina topê bêtir piştrast dike. Wekî din, Wêne 3(d) nîşan dide ku di navbera hin nanopelan de tijîker hene. Ev bi giranî ji ber karanîna rêbaza pêçandina qonaxa şil e. Çareseriya asfaltê dê bikeve nav materyalê, da ku rûyê nanopelên silîkonê yên hundurîn qatek parastinê ya pêçandina karbonê bi dest bixe. Ji ber vê yekê, bi karanîna pêçandina qonaxa şil, ji bilî bidestxistina bandora pêçandina perçeyên duyemîn, bandora pêçandina karbona ducar a pêçandina perçeyên seretayî jî dikare were bidestxistin. Toza karbonîzekirî ji hêla BET ve hate ceribandin, û encama ceribandinê 22.3 m2/g bû.
Toza karbonîzekirî ji analîza spektruma enerjiyê ya xaçerêyî (EDS) re derbas bû, û encam di Wêne 4(a) de têne nîşandan. Navika bi mezinahiya mîkronê pêkhateya C ye, ku bi matrîksa grafîtê re têkildar e, û pêça derve silîkon û oksîjenê dihewîne. Ji bo lêkolîna bêtir li ser avahiya silîkonê, ceribandinek difraksiyona tîrêjên X (XRD) hate kirin, û encam di Wêne 4(b) de têne nîşandan. Materyal bi giranî ji grafît û silîkona krîstala yekane pêk tê, bêyî taybetmendiyên oksîda silîkonê yên eşkere, ku nîşan dide ku pêkhateya oksîjenê ya ceribandina spektruma enerjiyê bi giranî ji oksîdasyona xwezayî ya rûyê silîkonê tê. Materyalê kompozît ê silîkon-karbon wekî S1 tê tomar kirin.
Materyalê silîkon-karbonê yê amadekirî S1 rastî ceribandinên hilberîna nîv-hucreyê ya bi şêweya bişkokê û ceribandinên barkirin-dakêşanê hat. Xêza barkirin-dakêşanê ya yekem di Wêne 5 de tê nîşandan. Kapasîteya taybetî ya berevajîkirî 1000.8 mAh/g e, û karîgeriya çerxa yekem bi qasî %93.9 e, ku ji karîgeriya yekem a piraniya materyalên li ser bingeha silîkonê bêyî pêş-lîtasyonkirinê yên ku di wêjeyê de hatine ragihandin bilindtir e. Karîgeriya yekem a bilind nîşan dide ku materyalê kompozît ê silîkon-karbonê yê amadekirî xwedî îstîqrara bilind e. Ji bo verastkirina bandorên avahiya poroz, tora guhêrbar û pêçandina karbonê li ser îstîqrara materyalên silîkon-karbonê, du celeb materyalên silîkon-karbonê bêyî lêzêdekirina CNT û bêyî pêçandina karbonê ya seretayî hatin amadekirin.
Morfolojiya toza karbonîzekirî ya materyalê kompozît ê silîkon-karbon bêyî zêdekirina CNT di Wêne 6 de tê nîşandan. Piştî pêçandina qonaxa şil û karbonîzekirinê, qatek pêçandinê li ser rûyê perçeyên duyemîn di Wêne 6(a) de bi zelalî tê dîtin. SEM-ya xaçerêyî ya materyalê karbonîzekirî di Wêne 6(b) de tê nîşandan. Kombûna nanopelên silîkonê xwedî taybetmendiyên poroz e, û testa BET 16.6 m2/g e. Lêbelê, li gorî rewşa CNT [wekî ku di Wêne 3(d) de tê nîşandan, testa BET ya toza wê ya karbonîzekirî 22.3 m2/g e], dendika kombûna nano-silîkonê ya navxweyî bilindtir e, ku nîşan dide ku zêdekirina CNT dikare avakirina avahiyek poroz pêşve bibe. Wekî din, materyal toreke sê-alî ya rêber a ji hêla CNT ve hatî çêkirin tune. Materyalê kompozît ê silîkon-karbon wekî S2 tê tomar kirin.
Taybetmendiyên morfolojîk ên materyalê kompozît ê silîkon-karbonê ku bi pêçandina karbonê ya qonaxa zexm hatiye amadekirin di Wêne 7 de têne nîşandan. Piştî karbonkirinê, li ser rûyê qatek pêçandinê ya eşkere heye, wekî ku di Wêne 7(a) de tê nîşandan. Wêne 7(b) nîşan dide ku di beşa xaçerê de nanopartikulên bi şiklê şerît hene, ku bi taybetmendiyên morfolojîk ên nanopelan re têkildar in. Kombûna nanopelan avahiyek poroz çêdike. Li ser rûyê nanopelên hundurîn ti dagirkerek eşkere tune, ku nîşan dide ku pêçandina karbonê ya qonaxa zexm tenê qatek pêçandina karbonê bi avahiyek poroz çêdike, û ji bo nanopelên silîkonê qatek pêçandinê ya hundurîn tune. Ev materyalê kompozît ê silîkon-karbonê wekî S3 tê tomar kirin.
Testa barkirin û daxistina nîv-hucreyê ya bişkokî li ser S2 û S3 hate kirin. Kapasîteya taybetî û karîgeriya yekem a S2 bi rêzê ve 1120.2 mAh/g û 84.8% bûn, û kapasîteya taybetî û karîgeriya yekem a S3 bi rêzê ve 882.5 mAh/g û 82.9% bûn. Kapasîteya taybetî û karîgeriya yekem a nimûneya S3 ya bi qonaxa zexm pêçayî ya herî nizm bû, ku nîşan dide ku tenê pêçandina karbonê ya avahiya poroz hatiye kirin, û pêçandina karbonê ya nanopelên silîkonê yên navxweyî nehatiye kirin, ku ev yek nikare kapasîteya taybetî ya materyalê bingeha silîkonê bi tevahî nîşan bide û nikare rûyê materyalê bingeha silîkonê biparêze. Karîgeriya yekem a nimûneya S2 bêyî CNT jî ji ya materyalê kompozît ê silîkon-karbonê ku CNT tê de heye kêmtir bû, ku nîşan dide ku li ser bingeha qatek pêçandinê ya baş, tora guhêrbar û pileya bilindtir a avahiya poroz ji bo baştirkirina karîgeriya barkirin û daxistina materyalê silîkon-karbonê guncan in.
Materyalê silîkon-karbonê S1 ji bo çêkirina bataryayek piçûk a nerm-pakêt a tijî hate bikar anîn da ku performansa rêjeyê û performansa çerxê were lêkolîn kirin. Xêza rêjeya derxistinê di Şekil 8(a) de tê nîşandan. Kapasîteyên derxistinê yên 0.2C, 0.5C, 1C, 2C û 3C bi rêzê ve 2.970, 2.999, 2.920, 2.176 û 1.021 Ah ne. Rêjeya derxistina 1C bi qasî %98.3 e, lê rêjeya derxistina 2C dadikeve %73.3, û rêjeya derxistina 3C jî dadikeve %34.4. Ji bo ku hûn tevlî koma danûstandina elektroda neyînî ya silîkonê bibin, ji kerema xwe WeChat lê zêde bikin: shimobang. Ji aliyê rêjeya barkirinê ve, kapasîteyên barkirinê yên 0.2C, 0.5C, 1C, 2C û 3C bi rêzê ve 3.186, 3.182, 3.081, 2.686 û 2.289 Ah ne. Rêjeya barkirinê ya 1C %96.7 e, û rêjeya barkirinê ya 2C hîn jî digihîje %84.3. Lêbelê, dema ku meriv li xêza barkirinê ya di Wêne 8(b) de dinêre, platforma barkirinê ya 2C ji platforma barkirinê ya 1C pir mezintir e, û kapasîteya wê ya barkirinê ya voltaja sabît piraniya wê (%55) pêk tîne, ev nîşan dide ku polarîzasyona bataryaya şarjkirî ya 2C jixwe pir mezin e. Materyalê silîkon-karbon xwedî performansa barkirin û dakêşanê ya baş li 1C ye, lê taybetmendiyên avahîsaziyê yên materyalê hewce ne ku bêtir werin baştir kirin da ku performansa rêjeya bilindtir were bidestxistin. Wekî ku di Wêne 9 de tê xuyang kirin, piştî 450 çerxan, rêjeya ragirtina kapasîteyê %78 e, ku performansa çerxeya baş nîşan dide.
Rewşa rûyê elektrodê berî û piştî çerxê bi SEMê ve hate lêkolînkirin, û encam di Wêne 10an de têne nîşandan. Berî çerxê, rûyê grafît û materyalên silîkon-karbon zelal e [Wêne 10(a)]; piştî çerxê, qatek pêçandinê bi eşkere li ser rûyê çêdibe [Wêne 10(b)], ku fîlmek SEI ya stûr e. Xurtiya fîlma SEI Xerckirina lîtyûmê ya çalak zêde ye, ku ji bo performansa çerxê ne guncaw e. Ji ber vê yekê, pêşvebirina avakirina fîlmek SEI ya nerm (wek avakirina fîlma SEI ya çêkirî, zêdekirina lêzêdekirina elektrolîtên guncaw, hwd.) dikare performansa çerxê baştir bike. Çavdêriya SEM ya xaçerêyî ya perçeyên silîkon-karbonê piştî çerxê [Wêne 10(c)] nîşan dide ku nanopartikulên silîkonê yên bi şiklê şerîtê yên orîjînal qalindtir bûne û avahiya poroz bi bingehîn ji holê hatiye rakirin. Ev bi giranî ji ber berfirehbûna qebareya domdar û tengbûna materyalê silîkon-karbonê di dema çerxê de ye. Ji ber vê yekê, avahiya poroz hewce ye ku bêtir were baştir kirin da ku ji bo berfirehbûna qebareya materyalê ya li ser bingeha silîkonê cîhek tamponê ya têr peyda bike.
3 Encam
Li ser bingeha berfirehbûna qebareyê, nebûna rêkxeriyê û nebûna aramiya navrûyê ya materyalên elektrodên neyînî yên li ser bingeha silîkonê, ev gotar başkirinên armanckirî dike, ji şekildana morfolojiyê ya nanopelên silîkonê, avakirina avahiya poroz, avakirina tora rêkxer û pêçandina karbonê ya tevahî ya tevahiya perçeyên duyemîn, da ku aramiya materyalên elektrodên neyînî yên li ser bingeha silîkonê bi tevahî baştir bike. Berhevkirina nanopelên silîkonê dikare avahiyek poroz çêbike. Danasîna CNT dê avakirina avahiyek poroz bêtir pêş bixe. Materyalê kompozît ê silîkon-karbonê ku bi pêçandina qonaxa şil ve hatî amadekirin bandorek pêçandina karbonê ya ducar heye ji ya ku bi pêçandina qonaxa zexm ve hatî amadekirin, û kapasîteya taybetî û karîgeriya yekem a bilindtir nîşan dide. Wekî din, karîgeriya yekem a materyalê kompozît ê silîkon-karbonê ku CNT tê de heye ji ya bê CNT bilindtir e, ku bi giranî ji ber pileya bilindtir a şiyana avahiya poroz a sivikkirina berfirehbûna qebareyê ya materyalên li ser bingeha silîkonê ye. Danasîna CNT dê toreke rêkxer a sê-alî ava bike, rêkxeriyê ya materyalên li ser bingeha silîkonê baştir bike, û performansa rêjeyê ya baş di 1C de nîşan bide; û materyal performansa çerxeya baş nîşan dide. Lêbelê, pêdivî ye ku avahiya poroz a materyalê bêtir were xurt kirin da ku ji bo berfirehbûna qebareya silîkonê cîhek tamponê ya têr peyda bike, û avakirina qatek nerm pêşve bibe.û fîlma SEI ya qalind ji bo baştirkirina performansa çerxerê ya materyalê kompozît ê silîkon-karbonê.
Em her weha grafît û hilberên karbîda siliconê yên paqijiya bilind peyda dikin, ku bi berfirehî di hilberandina waferê de wekî oksîdasyon, belavbûn û germkirinê têne bikar anîn.
Ji bo nîqaşek din, hûn bi xêr hatin her xerîdarek ji çar aliyên cîhanê ku serdana me bikin!
https://www.vet-china.com/
Dema weşandinê: 13ê Mijdarê-2024