Литий-иондук батарейкалар негизинен жогорку энергия тыгыздыгы багытында өнүгүп жатат. Бөлмө температурасында кремний негизиндеги терс электрод материалдары литий менен эритмеден литийге бай продукт Li3.75Si фазасын өндүрүү үчүн, белгилүү бир кубаттуулугу 3572 мАч / г чейин, бул графит терс электроддун теориялык өзгөчө кубаттуулугунан алда канча жогору 372 мАч/г. Бирок, кремний негизиндеги терс электроддук материалдарды кайталап заряддоо жана разряддоо процессинде Si жана Li3.75Si фазалык трансформациясы көлөмдүн чоң кеңейишине (болжол менен 300%) алып келиши мүмкүн, бул электроддук материалдардын структуралык порошокторуна жана үзгүлтүксүз пайда болушуна алып келет. SEI тасмасы, акырында кубаттуулуктун тез төмөндөшүнө себеп болот. Өнөр жай негизинен кремний негизиндеги терс электрод материалдарынын иштешин жана кремний негизиндеги батарейкалардын туруктуулугун нано-өлчөм, көмүртек каптоо, тешикчелерди түзүү жана башка технологиялар аркылуу жакшыртат.
Көмүртек материалдары жакшы өткөрүмдүүлүккө, арзан баага жана кеңири булактарга ээ. Алар кремний негизиндеги материалдардын өткөргүчтүгүн жана беттик туруктуулугун жакшыртат. Алар кремний негизиндеги терс электроддор үчүн иштөөнү жакшыртуучу кошумча катары колдонулат. Кремний-көмүртек материалдары кремний негизиндеги терс электроддорду өнүктүрүүнүн негизги багыты болуп саналат. Көмүртек каптоо кремний негизиндеги материалдардын үстүнкү туруктуулугун жакшыртат, бирок анын кремний көлөмүнүн кеңейүүсүнө бөгөт коюу жөндөмү жалпы жана кремний көлөмүн кеңейтүү маселесин чече албайт. Ошондуктан, кремний негизиндеги материалдардын туруктуулугун жогорулатуу үчүн, тешиктүү структураларды куруу керек. Шар фрезер наноматериалдарды даярдоо үчүн өнөр жай ыкмасы болуп саналат. Композиттик материалдын долбоордук талаптарына ылайык шариктүү майдалоо жолу менен алынган шламга ар кандай кошумчаларды же материалдык компоненттерди кошууга болот. Ар кандай шламдар аркылуу бир калыпта чачылып, чачыратылып кургатылат. Заматта кургатуу процессинде нанобөлүкчөлөр жана шламдагы башка компоненттер өзүнөн-өзү тешиктүү структуралык мүнөздөмөлөрдү пайда кылат. Бул кагазда кремний негизиндеги тешиктүү материалдарды даярдоо үчүн индустриалдык жана экологиялык жактан таза шариктүү фрезерлөө жана чачыраткыч кургатуу технологиясы колдонулат.
Кремний негизиндеги материалдардын иштөөсүн кремний наноматериалдарынын морфологиясын жана бөлүштүрүү мүнөздөмөлөрүн жөнгө салуу аркылуу да жакшыртса болот. Азыркы учурда кремнийдин негизиндеги ар кандай морфологиясы жана бөлүштүрүү мүнөздөмөлөрү бар материалдар даярдалды, мисалы, кремний нанородуктары, көзөнөктүү графит камтылган наносиликий, көмүртек чөйрөлөрүндө таралган наносилиций, кремний/графен массивинин көзөнөк структуралары жана башкалар. Ошол эле масштабда, нанобөлүкчөлөр менен салыштырганда , nanosheets жакшы көлөмүн кеңейтүү менен шартталган майдалоо көйгөйүн басууга болот, жана материалдык бар жогорку тыгыздык тыгыздыгы. Нанобаракчалардын иретсиз тизилиши да тешиктүү түзүлүштү түзүшү мүмкүн. кремний терс электрод алмашуу тобуна кошулуу үчүн. Кремний материалдарынын көлөмүн кеңейтүү үчүн буфердик мейкиндикти камсыз кылуу. Көмүртек нанотүтүкчөлөрүн (КНТ) киргизүү материалдын өткөргүчтүгүн гана жакшыртпастан, анын бир өлчөмдүү морфологиялык өзгөчөлүктөрүнөн улам материалдын тешиктүү структураларынын пайда болушуна көмөктөшөт. Кремний нанобаракчалары жана CNTs тарабынан курулган тешиктүү структуралар жөнүндө эч кандай отчеттор жок. Бул документ өнөр жайда колдонулуучу шариктерди фрезерлөө, майдалоо жана дисперсия, чачыратуу менен кургатуу, көмүртектүү алдын ала каптоо жана кальцинациялоо ыкмаларын кабыл алат жана кремний нанобаракчаларынын өзүн-өзү монтаждоосунан пайда болгон тешиктүү кремний негизиндеги терс электроддук материалдарды даярдоо үчүн даярдоо процессине көзөнөктүү промоутерлорду киргизет. CNTs. Даярдоо процесси жөнөкөй, экологиялык жактан таза жана эч кандай таштанды суюктугу же калдыктары пайда болбойт. Кремний негизиндеги материалдарды көмүртек каптоо боюнча көптөгөн адабият отчеттору бар, бирок каптоо таасири жөнүндө терең талкуулар аз. Бул кагаз көмүртек булагы катары асфальтты эки көмүртектүү каптоо ыкмаларынын, суюк фазалык каптоо жана катуу фаза каптоосунун каптоо эффектине жана кремний негизиндеги терс электроддук материалдардын иштешине тийгизген таасирин изилдөө үчүн колдонот.
1 Эксперимент
1.1 Материалды даярдоо
Көңүлдүү кремний-көмүртектүү композициялык материалдарды даярдоо негизинен беш кадамды камтыйт: шарды майдалоо, майдалоо жана дисперсия, чачыраткыч кургатуу, көмүртектүү алдын ала каптоо жана карбонизация. Биринчиден, 500 г баштапкы кремний порошокун (үй шартында, 99,99% тазалыкта) таразалап, 2000 г изопропанол кошуп, нано масштабдуу кремний шламын алуу үчүн 2000 р/мин шар тегирмен ылдамдыгында 24 саатка нымдуу шар тегирменин аткарыңыз. Алынган кремний шламы дисперсиялык өткөрүү резервуарына өткөрүлүп берилет жана материалдар кремнийдин массасынын катышына ылайык кошулат: графит (Шанхайда чыгарылган, аккумулятор классы): көмүртек нанотүтүкчөлөрү (Тяньцзиньде чыгарылган, аккумулятор классы): поливинилпирролидон (өндүрүлгөн). Тяньцзиньде, аналитикалык класс) = 40:60:1,5:2. Изопропанол катуу мазмунду тууралоо үчүн колдонулат, ал эми катуу мазмун 15% болушу үчүн иштелип чыккан. Майдалоо жана дисперсия дисперсиялык ылдамдыкта 3500 р/мин 4 саатка жүргүзүлөт. КНТ кошпогон дагы бир топтун шламдары салыштырылат, башка материалдар да ушундай. Алынган дисперстүү суспензия андан кийин чачыратуучу кургатуучу азыктандыруучу резервуарга өткөрүлүп берилет, ал эми спрей менен кургатуу азот менен корголгон атмосферада жүргүзүлөт, кирүү жана чыгуу температуралары тиешелүүлүгүнө жараша 180 жана 90 °C. Андан кийин көмүртек каптоо эки түрү, катуу фаза каптоо жана суюк фаза каптоо салыштырылган. Катуу фаза менен каптоо ыкмасы: чачыратылган кургатылган порошок 20% асфальт порошок менен аралаштырылат (Кореяда жасалган, D50 5 мкм), механикалык аралаштыргычта 10 мүнөткө аралаштырылган жана аралаштыруу ылдамдыгы 2000 р/мин. алдын ала капталган порошок. Суюк фаза менен жабуунун ыкмасы: чачыратылган кургатылган порошок ксилол эритмесине кошулат (Тяньцзин шаарында жасалган, аналитикалык сорттогу) 20% асфальт, порошокто 55% катуу курамында эриген жана вакуум менен бирдей аралаштырылат. Вакуумдук меште 85℃ температурада 4 саат бышырып, аралаштыруу үчүн механикалык аралаштыргычка салып, аралаштыруу ылдамдыгы 2000 р/мин, аралаштыруу убактысы 10 мин, алдын ала капталган порошокту алуу үчүн. Акыр-аягы, алдын ала капталган порошок 5 ° C / мин жылытуу ылдамдыгы боюнча азот атмосферасында айлануучу меште кальциленген. Адегенде 550°С туруктуу температурада 2 саат кармалып, андан кийин 800°Сге чейин ысытылып, 2 саат туруктуу температурада кармалып, андан кийин табигый түрдө 100°Сден төмөн муздатылган жана кремний-көмүртек алуу үчүн разряддалган. курама материал.
1.2 Мүнөздөө ыкмалары
Материалдын бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн бөлүштүрүү бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн текшерүүчү (Улуу Британияда жасалган Mastersizer 2000 версиясы) аркылуу талданды. Ар бир кадамда алынган порошоктордун морфологиясын жана өлчөмүн текшерүү үчүн электрондук микроскопия (Regulus8220, Японияда жасалган) сканерлөө аркылуу сыналган. Материалдын фазалык түзүлүшү рентгендик порошок дифракциялык анализатордун (D8 ADVANCE, Германияда жасалган) жардамы менен, ал эми материалдын элементардык курамы энергетикалык спектр анализаторунун жардамы менен талданды. Алынган кремний-көмүртектүү композициялык материал CR2032 моделинин топчу жарым клеткасын жасоо үчүн колдонулган жана кремний-көмүртектин массасынын катышы: SP: CNT: CMC: SBR 92:2:2:1,5:2,5 болгон. Эсептөөчү электрод – металл литий барагы, электролит – коммерциялык электролит (1901-ж., Кореяда жасалган), Селгард 2320 диафрагмасы колдонулат, заряддын жана разряддын чыңалуу диапазону 0,005-1,5 В, заряддын жана разряддын тогу 0,1 С. (1С = 1А), ал эми разрядды өчүрүү ток 0,05 С.
Кремний-көмүртектүү композиттик материалдардын иштешин андан ары изилдөө үчүн ламинатталган кичинекей жумшак пакеттүү батарея 408595 жасалган. Оң электроддо NCM811 (Хунанда жасалган, аккумулятор классы) колдонулат, ал эми терс электрод графитине 8% кремний-көмүртек материалы кошулган. оң электрод суспензия формула 96% NCM811, 1,2% polyvinylidene fluoride (PVDF), 2% өткөргүч агент SP, 0,8% CNT жана NMP дисперсант катары колдонулат; терс электрод шлам формула 96% курама терс электрод материал, 1,3% CMC, 1,5% SBR 1,2% CNT, жана суу дисперсант катары колдонулат. Аралаштыруу, каптоо, прокаттоо, кесүү, ламинациялоо, тилке ширетүү, таңгактоо, бышыруу, суюктук инъекциялоо, калыптандыруу жана кубаттуулукту бөлгөндөн кийин номиналдык кубаттуулугу 3 Ah болгон 408595 ламинатталган кичинекей жумшак пакеттүү батареялар даярдалды. 0,2C, 0,5C, 1C, 2C жана 3C ылдамдык көрсөткүчтөрү жана 0,5C заряд жана 1C разряддын цикл көрсөткүчтөрү сыналды. Заряддоо жана разряд чыңалуу диапазону 2,8-4,2 В, туруктуу ток жана туруктуу чыңалуу заряддоо, ал эми кесүү ток 0,5С болгон.
2 Жыйынтыктар жана талкуу
Алгачкы кремний порошок сканерлөөчү электрондук микроскоп (SEM) менен байкалган. Кремний порошок 1 (а)-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү 2μmден аз болгон, туура эмес гранулдуу болгон. Шар менен майдалоодон кийин кремний порошокунун өлчөмү болжол менен 100 нмге чейин бир топ кыскарган [1(б)-сүрөт]. Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү боюнча тест шар тегирменден кийин кремний порошокунун D50 110 нм жана D90 175 нм экенин көрсөттү. Шарты майдалоодон кийин кремний порошокунун морфологиясын кылдаттык менен карап чыгуу кабыкча түзүлүштү көрсөтөт (капрактанган структуранын пайда болушу кийинчерээк кесилиш SEMден дагы текшерилет). Демек, бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн текшерүүдөн алынган D90 маалыматтары нанобарактын узундугу өлчөмү болушу керек. SEM натыйжалары менен айкалышып, алынган нанобарактын өлчөмү жок дегенде бир өлчөмдө заряддоо жана разряддоо учурунда кремний порошокунун сынышынын 150 нм критикалык маанисинен азыраак деп баалоого болот. Кабырчык морфологиянын пайда болушу, негизинен, кристаллдык кремнийдин кристаллдык тегиздиктеринин ар кандай диссоциациялоо энергиялары менен шартталган, алардын арасында {111} кремний тегиздиги {100} жана {110} кристаллдык тегиздиктерге караганда {111} азыраак диссоциацияланууга ээ. Ошондуктан, бул кристаллдык тегиздик шар тегирмен менен оңой суюлтулуп, акырында кабыкча түзүлүштү пайда кылат. Кабырчык структура борпоң структуралардын топтолушуна шарт түзөт, кремнийдин көлөмүн кеңейтүү үчүн мейкиндикти камдайт жана материалдын туруктуулугун жакшыртат.
Нано-кремний, CNT жана графитти камтыган суспензия чачылган, ал эми чачууга чейинки жана андан кийинки порошок SEM тарабынан изилденген. Натыйжалар 2-сүрөттө көрсөтүлгөн. Чачыруунун алдында кошулган графит матрицасы 5тен 20 мкмге чейинки типтүү үлүш структура болуп саналат [2(а)-сүрөт]. Графиттин бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн бөлүштүрүү тести D50 15μm экенин көрсөтүп турат. Чачкандан кийин алынган порошок шар формасындагы морфологияга ээ [2(б)-сүрөт] жана графит чачылгандан кийин каптоочу катмар менен капталганын көрүүгө болот. Чачыргандан кийин порошоктун D50 26,2 мкм түзөт. Экинчи бөлүкчөлөрдүн морфологиялык мүнөздөмөлөрү SEM тарабынан байкалган, наноматериалдар тарабынан топтолгон борпоң көзөнөктүү структуранын мүнөздөмөлөрү [2(c)-сүрөт]. Көзөнөктүү түзүлүш кремний нанобаракчаларынан жана бири-бири менен чырмалышкан CNTлерден турат [Figure 2(d)], жана тесттин спецификалык бетинин аянты (BET) 53,3 м2/г. Ошондуктан, чачылгандан кийин кремний нанобаракчалары жана CNT өз алдынча чогулуп, тешиктүү түзүлүштү пайда кылат.
Көңдөй катмар суюк көмүртек каптоо менен иштетилип, көмүртек каптоо прекурсорунун кадамы жана карбонизациясы кошулгандан кийин SEM байкоо жүргүзүлдү. Натыйжалар 3-сүрөттө көрсөтүлгөн. Көмүртектүү алдын ала каптоодон кийин, экинчилик бөлүкчөлөрдүн бети жылмакай болуп, ачык каптоо катмары пайда болот жана 3(а) жана (б) сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй, жабуу аяктады. Карбонизациядан кийин беттик каптоо катмары жакшы каптоо абалын сактайт [3(c)-сүрөт]. Мындан тышкары, кесилишиндеги SEM сүрөтү тилке түрүндөгү нанобөлүкчөлөрдү көрсөтөт [3(г)-сүрөт], алар нанобаракчалардын морфологиялык мүнөздөмөлөрүнө туура келет, андан ары шар фрезерлөөдөн кийин кремний нанобаракчаларынын пайда болушун текшерет. Мындан тышкары, 3(d)-сүрөттө кээ бир нанобаракчалардын ортосунда толтургучтар бар экени көрсөтүлгөн. Бул негизинен суюк фазалык каптоо ыкмасын колдонуу менен шартталган. Асфальт эритмеси материалдын ичине кирип, ички кремний нанобаракчаларынын бети көмүртек каптоочу коргоочу катмарды алат. Демек, суюк фазалык каптоо менен, экинчи бөлүкчө каптоо эффектин алуудан тышкары, негизги бөлүкчөлөрдүн каптоо кош көмүртектүү каптоо эффектин да алууга болот. Көмүрленген порошок BET тарабынан сыналып, тесттин жыйынтыгы 22,3 м2/г түздү.
Көмүрдөшкөн порошок кесилишинин энергия спектринин анализине (EDS) дуушар болгон жана натыйжалар 4(а)-сүрөттө көрсөтүлгөн. Микрон өлчөмүндөгү өзөк графит матрицасына туура келген С компоненти, ал эми сырткы каптама кремний жана кычкылтек камтыйт. Кремнийдин түзүлүшүн андан ары изилдөө үчүн рентген нурларынын дифракциясы (XRD) сыноосу жүргүзүлүп, натыйжалар 4(б)-сүрөттө көрсөтүлгөн. Материал негизинен графиттен жана бир кристалл кремнийден турат, кремний кычкылынын айкын мүнөздөмөсү жок, энергетикалык спектрдин сыноосунун кычкылтек компоненти негизинен кремний бетинин табигый кычкылдануусунан келип чыгат. Кремний-көмүртек курама материалы S1 катары жазылган.
Даярдалган кремний-көмүртек материалы S1 баскыч тибиндеги жарым клетка өндүрүү жана заряд-разряд сыноолоруна дуушар болгон. Биринчи заряддын разряддын ийри сызыгы 5-сүрөттө көрсөтүлгөн. Кайтарылуучу өзгөчө кубаттуулугу 1000,8 мАч/г, ал эми биринчи циклдин эффективдүүлүгү 93,9% га чейин жогору, бул кремний негизиндеги көпчүлүк материалдардын биринчи эффективдүүлүгүнөн жогору. адабияттарда айтылган литий. Жогорку биринчи натыйжалуулугу даярдалган кремний-көмүртек курама материалдын жогорку туруктуулугун көрсөтүп турат. Кремний-көмүртектүү материалдардын туруктуулугуна көзөнөктүү түзүлүштүн, өткөргүч тармактын жана көмүртек каптоосунун таасирин текшерүү үчүн кремний-көмүртектүү материалдардын эки түрү СНТ кошпостон жана баштапкы көмүртек каптоосу жок даярдалган.
КНТ кошпостон кремний-көмүртектүү композициялык материалдын карбонизацияланган порошоктун морфологиясы 6-сүрөттө көрсөтүлгөн. Суюк фаза менен капталгандан жана карбонизациялангандан кийин 6(а)-сүрөттө экинчилик бөлүкчөлөрдүн бетинде каптоочу катмар ачык көрүнүп турат. Көмүрдөшкөн материалдын кесилишинин SEM 6(б)-сүрөттө көрсөтүлгөн. Кремний нанобаракчаларынын тизилиши тешиктүү мүнөздөмөлөргө ээ жана BET тести 16,6 м2/г. Бирок, CNT менен болгон учурга салыштырмалуу [3(г)-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, анын карбонизацияланган порошоктун BET сыноосу 22,3 м2/г], ички нано-кремнийди чогултуу тыгыздыгы жогору, бул CNT кошуу көмөктөшөөрүн көрсөтүп турат. тешиктүү түзүлүштүн пайда болушу. Мындан тышкары, материал CNT тарабынан курулган үч өлчөмдүү өткөргүч тармагына ээ эмес. Кремний-көмүртек курама материалы S2 катары жазылган.
Катуу фазалуу көмүртек каптоо жолу менен даярдалган кремний-көмүртектүү композициялык материалдын морфологиялык мүнөздөмөлөрү 7-сүрөттө көрсөтүлгөн. Карбонизациядан кийин бетинде 7(а)-сүрөттө көрсөтүлгөндөй ачык каптоо катмары пайда болот. Сүрөт 7(б) нанобаракчалардын морфологиялык мүнөздөмөлөрүнө туура келген кесилишинде тилке түрүндөгү нанобөлүкчөлөр бар экенин көрсөтүп турат. Нанобаракчалардын топтолушу тешиктүү түзүлүштү түзөт. Ички нанобаракчалардын бетинде эч кандай айкын толтургуч жок, бул катуу фазалуу көмүртек каптоо тешиктүү түзүлүшү менен көмүртек каптоо катмарын гана түзөрүн жана кремний нанобаракчалары үчүн ички каптоочу катмар жок экенин көрсөтүп турат. Бул кремний-көмүртек курама материал S3 катары жазылган.
Баскыч тибиндеги жарым клетка зарядын жана разрядын сыноо S2 жана S3 боюнча өткөрүлдү. S2нин салыштырма кубаттуулугу жана биринчи эффективдүүлүгү тиешелүүлүгүнө жараша 1120,2 мАч/г жана 84,8%, ал эми S3тин салыштырма кубаттуулугу жана биринчи эффективдүүлүгү тиешелүүлүгүнө жараша 882,5 мАч/г жана 82,9% түздү. Катуу фазалуу капталган S3 үлгүсүнүн өзгөчө кубаттуулугу жана биринчи эффективдүүлүгү эң төмөн болгон, бул көзөнөктүү структуранын көмүртек каптоосу гана аткарылганын, ал эми ички кремний нанобаракчаларынын көмүртек каптоосу аткарылган эмес, бул толук ойноо алган эмес. кремний негизиндеги материалдын өзгөчө кубаттуулугуна чейин жана кремний негизиндеги материалдын бетин коргой алган эмес. CNT жок S2 үлгүсүнүн биринчи эффективдүүлүгү да CNT камтыган кремний-көмүртектүү композиттик материалдан төмөн болгон, бул жакшы каптоо катмарынын негизинде өткөргүч тармак жана тешиктүү структуранын жогорку даражасы жакшыртууга шарт түзөт. кремний-көмүртек материалынын заряддын жана разряддын эффективдүүлүгү.
S1 кремний-көмүртек материалы ылдамдыгын жана циклинин иштешин текшерүү үчүн кичинекей жумшак пакет толук батареяны жасоо үчүн колдонулган. Заряддын ылдамдыгы ийри сызыгы 8(а)-сүрөттө көрсөтүлгөн. 0,2C, 0,5C, 1C, 2C жана 3C разряддык кубаттуулуктары тиешелүүлүгүнө жараша 2,970, 2,999, 2,920, 2,176 жана 1,021 Ah болуп саналат. 1С разряды 98,3% га чейин жогору, бирок 2С разряды 73,3% га чейин төмөндөйт, ал эми 3С разряды 34,4% га чейин төмөндөйт. Кремний терс электрод алмашуу тобуна кошулуу үчүн WeChat: shimobang кошуңуз. Заряддоо ылдамдыгы боюнча, 0.2C, 0.5C, 1C, 2C жана 3C заряддоо кубаттуулугу тиешелүүлүгүнө жараша 3.186, 3.182, 3.081, 2.686 жана 2.289 Ah болуп саналат. 1С кубаттоо курсу 96,7%, ал эми 2С кубаттоо курсу дагы эле 84,3% жетет. Бирок, 8(b)-сүрөттөгү заряддоо ийри сызыгын байкап, 2С заряддоо платформасы 1С заряддоо платформасынан кыйла чоңураак жана анын туруктуу чыңалуу кубаттоо жөндөмдүүлүгү көпчүлүктү (55%) түзөт, бул 2C кайра заряддалуучу батареянын поляризациясы буга чейин абдан чоң. Кремний-көмүртек материалы 1С жакшы заряддоо жана разряддоо көрсөткүчүнө ээ, бирок материалдын структуралык мүнөздөмөлөрү жогорку ылдамдык көрсөткүчүнө жетүү үчүн андан ары өркүндөтүлүшү керек. 9-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, 450 циклден кийин кубаттуулукту кармап калуу көрсөткүчү 78%ды түзүп, циклдин жакшы көрсөткүчтөрүн көрсөтөт.
Циклге чейинки жана андан кийинки электроддун беттик абалы SEM тарабынан изилденген жана натыйжалар 10-сүрөттө көрсөтүлгөн. Циклдин алдында графит жана кремний-көмүртек материалдарынын бети ачык [10(а)-сүрөт]; циклден кийин бетинде каптоо катмары түзүлөт [Figure 10(b)], бул коюу SEI пленкасы. SEI пленкасынын оройлугуЖогорку литийди керектөө циклдин иштешине шарт түзбөйт. Демек, жылмакай SEI пленкасынын пайда болушуна көмөктөшүү (мисалы, жасалма SEI пленка куруу, ылайыктуу электролит кошумчаларын кошуу ж.б.) циклдин иштешин жакшыртат. Циклден кийин кремний-көмүртек бөлүкчөлөрүнүн кесилишиндеги SEM байкоосу [10(c)-сүрөт] баштапкы тилке түрүндөгү кремний нанобөлүкчөлөрү одоно болуп, тешиктүү түзүм негизинен жок кылынганын көрсөтөт. Бул, негизинен, цикл учурунда кремний-көмүртек материалынын үзгүлтүксүз көлөмүнүн кеңейиши жана жыйрылышы менен шартталган. Ошондуктан, кремний негизиндеги материалдын көлөмүн кеңейтүү үчүн жетиштүү буфердик мейкиндикти камсыз кылуу үчүн, тешиктүү структураны андан ары өркүндөтүү керек.
3 Корутунду
Кремний негизиндеги терс электроддук материалдардын көлөмүнүн кеңейишине, начар өткөргүчтүгүнө жана начар интерфейсинин туруктуулугуна таянып, бул кагаз кремний нанобаракчаларынын морфологиясын калыптандыруудан, тешиктүү структураны куруудан, өткөргүч тармакты куруудан жана бүт экинчи бөлүкчөлөрдүн толук көмүртек каптоосунан максаттуу жакшыртууларды камтыйт. , кремний негизделген терс электрод материалдардын туруктуулугун жогорулатуу үчүн бүтүндөй. Кремний нанобаракчаларынын топтолушу тешиктүү түзүлүштү түзө алат. CNT киргизүү мындан ары тешиктүү түзүлүштүн пайда болушуна өбөлгө түзөт. Суюк фазалуу каптоо менен даярдалган кремний-көмүртектүү композициялык материал катуу фазалуу каптоо менен даярдалганга караганда кош көмүртектүү каптоо эффектине ээ жана өзгөчө кубаттуулукту жана биринчи натыйжалуулукту көрсөтөт. Мындан тышкары, CNT камтыган кремний-көмүртектүү композиттик материалдын биринчи эффективдүүлүгү CNTсиз караганда жогору, бул негизинен кремний негизиндеги материалдардын көлөмүнүн кеңейүүсүн жеңилдетүү үчүн тешиктүү структуранын жөндөмдүүлүгүнүн жогорку даражасына байланыштуу. CNT киргизүү үч өлчөмдүү өткөргүч тармагын куруп, кремний негизиндеги материалдардын өткөргүчтүгүн жакшыртат жана 1Сда жакшы көрсөткүчтү көрсөтөт; жана материал жакшы цикл көрсөткүчтөрүн көрсөтөт. Бирок, кремнийдин көлөмүн кеңейтүү үчүн жетиштүү буфердик мейкиндикти камсыз кылуу үчүн материалдын тешиктүү түзүмүн андан ары күчөтүү керек жана жылмакай катмардын пайда болушуна көмөктөшөт.жана тыгыз SEI пленкасы кремний-көмүртек композиттик материалдын циклинин натыйжалуулугун андан ары жакшыртуу үчүн.
Биз ошондой эле кычкылдануу, диффузия жана күйдүрүү сыяктуу пластиналарды кайра иштетүүдө кеңири колдонулган жогорку тазалыктагы графит жана кремний карбид буюмдарын жеткиребиз.
Андан ары талкуулоо үчүн бизге келүү үчүн дүйнөнүн ар тарабынан келген кардарларды кош келиңиз!
https://www.vet-china.com/
Посттун убактысы: Ноябрь-13-2024