د مسام لرونکي سیلیکون کاربن مرکب موادو چمتووالی او فعالیت ښه کول

د لیتیم آیون بیټرۍ په عمده توګه د لوړ انرژۍ کثافت په لور وده کوي. د خونې په تودوخه کې، د سیلیکون پر بنسټ منفي الکترود مواد د لیتیم سره یوځای د لیتیم بډایه محصول Li3.75Si مرحله تولیدوي، چې د 3572 mAh/g پورې ځانګړي ظرفیت لري، کوم چې د ګرافایټ منفي الکترود 372 mAh/g د تیوریکي ځانګړي ظرفیت څخه ډیر لوړ دی. په هرصورت، د سیلیکون پر بنسټ منفي الکترود موادو د بار بار چارج کولو او خارجولو پروسې په جریان کې، د Si او Li3.75Si د مرحلې بدلون کولی شي لوی حجم پراخوالی (شاوخوا 300٪) تولید کړي، کوم چې به د الکترود موادو ساختماني پوډر کولو او د SEI فلم دوامداره جوړښت لامل شي، او په پای کې د ظرفیت د چټک کمیدو لامل شي. صنعت په عمده توګه د نانو اندازه کولو، کاربن کوټینګ، سوري جوړښت او نورو ټیکنالوژیو له لارې د سیلیکون پر بنسټ منفي الکترود موادو فعالیت او د سیلیکون پر بنسټ بیټرۍ ثبات ښه کوي.

د کاربن مواد ښه چالکتیا، ټیټ لګښت او پراخې سرچینې لري. دوی کولی شي د سیلیکون پر بنسټ موادو چلښت او سطحي ثبات ښه کړي. دوی په غوره توګه د سیلیکون پر بنسټ منفي الکترودونو لپاره د فعالیت ښه کولو اضافه کونکو په توګه کارول کیږي. سیلیکون-کاربن مواد د سیلیکون پر بنسټ منفي الکترودونو د پراختیا اصلي لار ده. د کاربن پوښښ کولی شي د سیلیکون پر بنسټ موادو د سطحې ثبات ښه کړي، مګر د سیلیکون حجم پراخیدو مخنیوي وړتیا یې عمومي ده او د سیلیکون حجم پراخیدو ستونزه نشي حل کولی. له همدې امله، د سیلیکون پر بنسټ موادو د ثبات ښه کولو لپاره، د سوري جوړښتونو جوړولو ته اړتیا ده. د بال ملنګ د نانو موادو چمتو کولو لپاره صنعتي میتود دی. د مرکب موادو د ډیزاین اړتیاو سره سم د بال ملنګ لخوا ترلاسه شوي سلیري کې مختلف اضافه کونکي یا د موادو اجزا اضافه کیدی شي. سلیري په مساوي ډول د مختلفو سلیريونو له لارې خپریږي او د سپری وچیږي. د فوري وچولو پروسې په جریان کې، نانو پارټیکلونه او په سلیري کې نور اجزا به په ناڅاپي ډول سوري جوړښتي ځانګړتیاوې رامینځته کړي. دا کاغذ صنعتي او چاپیریال دوستانه بال ملنګ او سپری وچولو ټیکنالوژي کاروي ترڅو د سوري سیلیکون پر بنسټ مواد چمتو کړي.

د سیلیکون پر بنسټ موادو فعالیت د سیلیکون نانو موادو د مورفولوژي او توزیع ځانګړتیاو تنظیمولو سره هم ښه کیدی شي. اوس مهال، د سیلیکون پر بنسټ مواد د مختلفو مورفولوژیو او توزیع ځانګړتیاو سره چمتو شوي دي، لکه سیلیکون نانوروډونه، مسام ګرافایټ ایمبیډډ نانو سیلیکون، نانو سیلیکون په کاربن ساحو کې ویشل شوي، سیلیکون/ګرافین صف مسام جوړښتونه، او نور. په ورته پیمانه، د نانو ذراتو په پرتله، نانو شیټونه کولی شي د حجم پراخیدو له امله رامینځته شوي کرشنګ ستونزه په ښه توګه ودروي، او مواد د لوړ کمپیکشن کثافت لري. د نانو شیټونو بې نظمه سټیکینګ هم کولی شي یو مسام جوړښت جوړ کړي. د سیلیکون منفي الکترود تبادلې ګروپ سره یوځای کیدو لپاره. د سیلیکون موادو د حجم پراخیدو لپاره د بفر ځای چمتو کړئ. د کاربن نانوټیوبونو (CNTs) معرفي کول نه یوازې د موادو چلښت ښه کولی شي، بلکه د هغې د یو اړخیز مورفولوژیکي ځانګړتیاو له امله د موادو مسام جوړښتونو جوړښت ته وده ورکوي. د سیلیکون نانو شیټونو او CNTs لخوا جوړ شوي مسام جوړښتونو په اړه هیڅ راپور نشته. دا مقاله په صنعتي ډول د بال ملنګ، ګرینډینګ او خپریدو، سپری وچولو، کاربن پری کوټینګ او کیلسینیشن میتودونه غوره کوي، او د چمتووالي په پروسه کې د مسام لرونکي پروموټرونه معرفي کوي ترڅو د سیلیکون نانو شیټونو او CNTs د ځان راټولولو له لارې جوړ شوي مسام لرونکي سیلیکون پر بنسټ منفي الکترود مواد چمتو کړي. د چمتووالي پروسه ساده، چاپیریال دوستانه ده، او هیڅ ضایع مایع یا د ضایعاتو پاتې شوني نه تولیدیږي. د سیلیکون پر بنسټ موادو د کاربن کوټینګ په اړه ډیری ادبي راپورونه شتون لري، مګر د کوټینګ اغیزې په اړه لږ ژور بحثونه شتون لري. دا مقاله د کاربن سرچینې په توګه اسفالټ کاروي ترڅو د دوه کاربن کوټینګ میتودونو، مایع فیز کوټینګ او جامد فیز کوټینګ، د کوټینګ اغیزې او د سیلیکون پر بنسټ منفي الکترود موادو فعالیت باندې اغیزې وڅیړي.

۱ تجربه

۱.۱ د موادو چمتووالی

د سوري لرونکي سیلیکون-کاربن مرکب موادو چمتو کول په عمده توګه پنځه مرحلې لري: د بال ملنګ، پیس کول او خپریدل، د سپری وچول، د کاربن پری کوټینګ او کاربنیزیشن. لومړی، د سیلیکون لومړني پوډر 500 ګرامه وزن کړئ (کورنی، 99.99٪ پاکوالی)، 2000 ګرامه ایزوپروپانول اضافه کړئ، او د نانو پیمانه سیلیکون سلیري ترلاسه کولو لپاره د 24 ساعتونو لپاره د 2000 r/min په بال ملنګ سرعت سره لوند بال ملنګ ترسره کړئ. ترلاسه شوی سیلیکون سلیري د خپریدو لیږد ټانک ته لیږدول کیږي، او مواد د سیلیکون د ډله ایز تناسب سره سم اضافه کیږي: ګرافایټ (په شانګهای کې تولید شوی، د بیټرۍ درجه): کاربن نانوټیوبونه (په تیانجن کې تولید شوی، د بیټرۍ درجه): پولی وینیل پیرولیډون (په تیانجن کې تولید شوی، تحلیلي درجه) = 40:60:1.5:2. ایزوپروپانول د جامد مینځپانګې تنظیم کولو لپاره کارول کیږي، او جامد مینځپانګه د 15٪ لپاره ډیزاین شوې. پیس کول او خپریدل د 4 ساعتونو لپاره د 3500 r/min په خپریدو سرعت سره ترسره کیږي. د سلیري یو بل ګروپ پرته له CNTs اضافه کولو پرتله کیږي، او نور مواد ورته دي. ترلاسه شوی منتشر شوی سلیري بیا د سپری وچولو تغذیه کولو ټانک ته لیږدول کیږي، او سپری وچول په نایتروجن خوندي فضا کې ترسره کیږي، د ننوتلو او وتلو تودوخه په ترتیب سره 180 او 90 °C وي. بیا د کاربن کوټینګ دوه ډوله پرتله شوي، د جامد فیز کوټینګ او د مایع فیز کوټینګ. د جامد فیز کوټینګ طریقه دا ده: د سپری وچ شوی پوډر د 20٪ اسفالټ پوډر سره مخلوط کیږي (په کوریا کې جوړ شوی، D50 5 μm دی)، د 10 دقیقو لپاره په میخانیکي مکسر کې مخلوط کیږي، او د مخلوط سرعت 2000 r/min دی ترڅو مخکې پوښل شوی پوډر ترلاسه کړي. د مایع فیز کوټینګ طریقه دا ده: د سپری وچ شوی پوډر د زایلین محلول (په تیانجن کې جوړ شوی، تحلیلي درجې) کې اضافه کیږي چې 20٪ اسفالټ پکې شامل وي چې په پوډر کې د 55٪ جامد محتوا سره منحل کیږي، او ویکیوم په مساوي ډول سره ګډیږي. په ویکیوم تنور کې د 85 درجو په تودوخه کې د 4 ساعتونو لپاره پخه کړئ، د مخلوط کولو لپاره په میخانیکي مکسر کې واچوئ، د مخلوط کولو سرعت 2000 r/min دی، او د مخلوط کولو وخت 10 دقیقې دی ترڅو مخکې پوښل شوی پوډر ترلاسه شي. په پای کې، مخکې پوښل شوی پوډر د نایتروجن اتموسفیر لاندې د 5°C/min د تودوخې په نرخ کې په یوه څرخيدونکي بټۍ کې کیلسین شوی و. دا لومړی د 2 ساعتونو لپاره د 550°C په ثابت حرارت کې ساتل شوی و، بیا یې تر 800°C پورې تودوخه ته دوام ورکړ او د 2 ساعتونو لپاره په ثابت حرارت کې ساتل شوی و، او بیا په طبیعي ډول د 100°C څخه ښکته سړه شوی و او د سیلیکون-کاربن مرکب موادو ترلاسه کولو لپاره خارج شوی و.

۱.۲ د ځانګړتیاوو طریقې

د موادو د ذراتو د اندازې ویش د ذراتو د اندازې ټیسټر (ماسټرسایزر ۲۰۰۰ نسخه، چې په انګلستان کې جوړ شوی) په کارولو سره تحلیل شو. په هر ګام کې ترلاسه شوي پوډر د الیکټرون مایکروسکوپي سکین کولو سره ازمول شوي (Regulus8220، چې په جاپان کې جوړ شوی) ترڅو د پوډرونو مورفولوژي او اندازه معاینه کړي. د موادو د مرحلې جوړښت د ایکس رې پوډر د تفریق تحلیل کونکي (D8 ADVANCE، چې په جرمني کې جوړ شوی) په کارولو سره تحلیل شو، او د موادو عنصري جوړښت د انرژي سپیکٹرم تحلیل کونکي په کارولو سره تحلیل شو. ترلاسه شوي سیلیکون-کاربن مرکب مواد د ماډل CR2032 د تڼۍ نیم حجرې جوړولو لپاره کارول شوي، او د سیلیکون-کاربن د ډله ایز تناسب: SP: CNT: CMC: SBR 92:2:2:1.5:2.5 و. د کاونټر الکترود یو فلزي لیتیم شیټ دی، الکترولیت یو سوداګریز الکترولیت دی (ماډل ۱۹۰۱، په کوریا کې جوړ شوی)، سیلګارډ ۲۳۲۰ ډایفرام کارول کیږي، د چارج او خارجولو ولتاژ حد ۰.۰۰۵-۱.۵ V دی، د چارج او خارجولو جریان ۰.۱ C (۱C = ۱A) دی، او د خارجولو قطع کولو جریان ۰.۰۵ C دی.

د سیلیکون کاربن مرکب موادو د فعالیت د لا زیاتې څېړنې لپاره، د لامینټ کوچنۍ نرم پیک بیټرۍ 408595 جوړه شوه. مثبت الکترود NCM811 کاروي (په هونان کې جوړ شوی، د بیټرۍ درجه)، او منفي الکترود ګرافایټ د 8٪ سیلیکون کاربن موادو سره ډوپ شوی دی. د مثبت الکترود سلیري فورمول 96٪ NCM811، 1.2٪ پولی وینیلایډین فلورایډ (PVDF)، 2٪ کنډکټیو ایجنټ SP، 0.8٪ CNT دی، او NMP د توزیع کونکي په توګه کارول کیږي؛ د منفي الکترود سلیري فورمول 96٪ مرکب منفي الکترود مواد، 1.3٪ CMC، 1.5٪ SBR 1.2٪ CNT دی، او اوبه د توزیع کونکي په توګه کارول کیږي. د هڅولو، پوښ کولو، رول کولو، پرې کولو، لامینیشن، ټب ویلډینګ، بسته بندۍ، بیکینګ، مایع انجیکشن، جوړښت او ظرفیت ویش وروسته، 408595 لامینټ کوچنۍ نرم پیک بیټرۍ د 3 Ah درجه بندي ظرفیت سره چمتو شوې. د 0.2C، 0.5C، 1C، 2C او 3C د سرعت فعالیت او د 0.5C چارج او 1C خارجولو د دورې فعالیت ازمول شوی. د چارج او خارجولو ولتاژ حد 2.8-4.2 V و، ثابت جریان او ثابت ولتاژ چارج کول، او د قطع کولو جریان 0.5C و.

۲ پایلې او بحث

د سیلیکون لومړنی پوډر د الکترون مایکروسکوپي (SEM) سکین کولو له لارې مشاهده شو. د سیلیکون پوډر په غیر منظم ډول دانه دار و چې د ذرې اندازه یې له 2μm څخه کمه وه، لکه څنګه چې په شکل 1(a) کې ښودل شوي. د بال مل کولو وروسته، د سیلیکون پوډر اندازه د پام وړ شاوخوا 100 nm ته راټیټه شوه [شکل 1(b)]. د ذرې اندازې ازموینې وښودله چې د بال مل کولو وروسته د سیلیکون پوډر D50 110 nm او D90 175 nm و. د بال مل کولو وروسته د سیلیکون پوډر مورفولوژي په دقت سره معاینه کول یو فلکی جوړښت ښیې (د فلکی جوړښت جوړښت به وروسته د کراس سیکشنل SEM څخه نور تایید شي). له همدې امله، د ذرې اندازې ازموینې څخه ترلاسه شوي D90 معلومات باید د نانو شیټ اوږدوالی ابعاد وي. د SEM پایلو سره یوځای، دا قضاوت کیدی شي چې د ترلاسه شوي نانو شیټ اندازه د چارج کولو او خارجولو پرمهال د سیلیکون پوډر د ماتیدو 150 nm مهم ارزښت څخه کوچنۍ ده. د فلکي مورفولوژي جوړښت په عمده توګه د کرسټالین سیلیکون د کرسټالین طیارو د جلا کولو مختلف انرژیو له امله دی، چې په منځ کې یې د سیلیکون {111} طیارې د {100} او {110} کرسټالین طیارو په پرتله ټیټ جلا کولو انرژي لري. له همدې امله، دا کرسټالین طیارې د بال ملنګ لخوا په اسانۍ سره نری کیږي، او په پای کې یو فلکي جوړښت جوړوي. فلکي جوړښت د نرمو جوړښتونو د راټولولو لپاره مناسب دی، د سیلیکون د حجم پراخولو لپاره ځای خوندي کوي، او د موادو ثبات ښه کوي.

هغه سلیري چې نانو سیلیکون، CNT او ګرافایټ لري سپرې شوې، او د سپرې کولو دمخه او وروسته پوډر د SEM لخوا معاینه شو. پایلې په شکل 2 کې ښودل شوي. د سپرې کولو دمخه اضافه شوی ګرافایټ میټریکس د 5 څخه تر 20 μm پورې اندازه سره یو عادي فلیک جوړښت دی [شکل 2(a)]. د ګرافایټ د ذراتو د اندازې ویش ازموینه ښیې چې D50 15μm دی. د سپرې کولو وروسته ترلاسه شوی پوډر کروی مورفولوژي لري [شکل 2(b)]، او دا لیدل کیدی شي چې ګرافایټ د سپرې کولو وروسته د کوټینګ پرت لخوا پوښل شوی. د سپرې کولو وروسته د پوډر D50 26.2 μm دی. د ثانوي ذراتو مورفولوژیکي ځانګړتیاوې د SEM لخوا لیدل شوي، د نانو موادو لخوا راټول شوي د خلاص مسام جوړښت ځانګړتیاوې ښیې [شکل 2(c)]. مسام لرونکی جوړښت د سیلیکون نانو شیټونو او CNTs څخه جوړ شوی دی چې یو بل سره تړلی دی [شکل 2(d)]، او د ازموینې ځانګړي سطحې ساحه (BET) تر 53.3 m2/g پورې لوړه ده. له همدې امله، د سپرې کولو وروسته، د سیلیکون نانو شیټونه او CNTs پخپله راټولیږي ترڅو یو سوری جوړښت جوړ کړي.

د سوري طبقه د مایع کاربن کوټینګ سره درملنه شوې وه، او د کاربن کوټینګ مخکیني پیچ او کاربونائزیشن اضافه کولو وروسته، د SEM مشاهده ترسره شوه. پایلې په شکل 3 کې ښودل شوي. د کاربن پری کوټینګ وروسته، د ثانوي ذراتو سطحه نرمه کیږي، د څرګند کوټینګ پرت سره، او کوټینګ بشپړ شوی، لکه څنګه چې په شکل 3(a) او (b) کې ښودل شوي. د کاربونائزیشن وروسته، د سطحې کوټینګ پرت د ښه کوټینګ حالت ساتي [شکل 3(c)]. سربیره پردې، د کراس سیکشنل SEM انځور د پټې شکل لرونکي نانو ذرات [شکل 3(d)] ښیي، کوم چې د نانو شیټونو مورفولوژیکي ځانګړتیاو سره مطابقت لري، د بال مل کولو وروسته د سیلیکون نانو شیټونو جوړښت نور هم تاییدوي. سربیره پردې، شکل 3(d) ښیي چې د ځینو نانو شیټونو ترمنځ ډکونکي شتون لري. دا په عمده توګه د مایع فیز کوټینګ میتود کارولو له امله دی. د اسفالټ محلول به موادو ته ننوځي، ترڅو د داخلي سیلیکون نانو شیټونو سطحه د کاربن کوټینګ محافظتي پرت ترلاسه کړي. له همدې امله، د مایع پړاو کوټینګ په کارولو سره، د ثانوي ذرې کوټینګ اغیز ترلاسه کولو سربیره، د لومړني ذرې کوټینګ دوه ګونی کاربن کوټینګ اغیز هم ترلاسه کیدی شي. کاربن شوی پوډر د BET لخوا ازمول شوی و، او د ازموینې پایله 22.3 m2/g وه.

کاربون شوی پوډر د کراس سیکشنل انرژي سپیکٹرم تحلیل (EDS) سره مخ شو، او پایلې یې په شکل 4 (a) کې ښودل شوي. د مایکرون په اندازه کور د C برخه ده، چې د ګرافایټ میټریکس سره مطابقت لري، او بهرنۍ پوښ سیلیکون او اکسیجن لري. د سیلیکون جوړښت د لا څیړنې لپاره، د ایکس رې انعطاف (XRD) ازموینه ترسره شوه، او پایلې یې په شکل 4 (b) کې ښودل شوي. مواد په عمده توګه د ګرافایټ او واحد کرسټال سیلیکون څخه جوړ شوي، د سیلیکون اکسایډ هیڅ څرګند ځانګړتیاوې نلري، دا په ګوته کوي چې د انرژي سپیکٹرم ازموینې اکسیجن برخه په عمده توګه د سیلیکون سطحې طبیعي اکسیډیشن څخه راځي. د سیلیکون-کاربن مرکب مواد د S1 په توګه ثبت شوي.

چمتو شوی سیلیکون-کاربن مواد S1 د تڼۍ ډوله نیم حجرو تولید او د چارج-خارج ازموینې سره مخ شو. د لومړي چارج-خارج وکر په شکل 5 کې ښودل شوی. د بیرته راګرځیدونکي ځانګړي ظرفیت 1000.8 mAh/g دی، او د لومړي دور موثریت تر 93.9٪ پورې لوړ دی، کوم چې د ډیری سیلیکون پر بنسټ موادو د لومړي موثریت څخه لوړ دی پرته له دې چې په ادبیاتو کې راپور شوي مخکې لیتییشن. لوړ لومړی موثریت ښیي چې چمتو شوی سیلیکون-کاربن مرکب مواد لوړ ثبات لري. د سیلیکون-کاربن موادو په ثبات باندې د سوري جوړښت، کنډکټیو شبکې او کاربن کوټینګ اغیزو تصدیق کولو لپاره، د سیلیکون-کاربن موادو دوه ډوله چمتو شوي پرته له CNT اضافه کولو او د لومړني کاربن کوټینګ پرته.

د سیلیکون-کاربن مرکب موادو د کاربون شوي پوډر مورفولوژي پرته له CNT اضافه کولو په شکل 6 کې ښودل شوې ده. د مایع مرحلې پوښښ او کاربونیزیشن وروسته، د کوټینګ طبقه په شکل 6 (a) کې د ثانوي ذراتو په سطحه په روښانه ډول لیدل کیدی شي. د کاربون شوي موادو کراس سیکشنل SEM په شکل 6 (b) کې ښودل شوی. د سیلیکون نانو شیټونو سټیکینګ مسام لرونکي ځانګړتیاوې لري، او د BET ازموینه 16.6 m2/g ده. په هرصورت، د CNT سره د قضیې په پرتله [لکه څنګه چې په شکل 3 (d) کې ښودل شوي، د دې کاربون شوي پوډر BET ازموینه 22.3 m2/g ده]، د داخلي نانو-سیلیکون سټیکینګ کثافت لوړ دی، دا په ګوته کوي چې د CNT اضافه کول کولی شي د مسام لرونکي جوړښت رامینځته کولو ته وده ورکړي. سربیره پردې، مواد د CNT لخوا جوړ شوی درې اړخیز کنډکټیو شبکه نلري. د سیلیکون-کاربن مرکب مواد د S2 په توګه ثبت شوي.

د سیلیکون-کاربن مرکب موادو مورفولوژیکي ځانګړتیاوې چې د جامد پړاو کاربن کوټینګ لخوا چمتو شوي په 7 شکل کې ښودل شوي. د کاربن کولو وروسته، په سطحه یو څرګند پوښ طبقه شتون لري، لکه څنګه چې په شکل 7 (a) کې ښودل شوي. شکل 7 (b) ښیي چې په کراس برخه کې د پټې په شکل نانو ذرات شتون لري، کوم چې د نانو شیټونو مورفولوژیکي ځانګړتیاو سره مطابقت لري. د نانو شیټونو راټولول یو سوری جوړښت جوړوي. د داخلي نانو شیټونو په سطحه هیڅ څرګند ډکونکی شتون نلري، دا په ګوته کوي چې د جامد پړاو کاربن کوټینګ یوازې د سوری جوړښت سره د کاربن کوټینګ طبقه جوړوي، او د سیلیکون نانو شیټونو لپاره هیڅ داخلي پوښ طبقه شتون نلري. دا سیلیکون-کاربن مرکب مواد د S3 په توګه ثبت شوي.

د تڼۍ ډوله نیم حجروي چارج او خارجولو ازموینه په S2 او S3 ترسره شوه. د S2 ځانګړی ظرفیت او لومړی موثریت په ترتیب سره 1120.2 mAh/g او 84.8٪ وو، او د S3 ځانګړی ظرفیت او لومړی موثریت په ترتیب سره 882.5 mAh/g او 82.9٪ وو. د جامد مرحلې پوښل شوي S3 نمونې ځانګړی ظرفیت او لومړی موثریت ترټولو ټیټ و، دا په ګوته کوي چې یوازې د مسام لرونکي جوړښت کاربن کوټینګ ترسره شوی، او د داخلي سیلیکون نانو شیټونو کاربن کوټینګ ترسره شوی نه و، کوم چې د سیلیکون پر بنسټ موادو ځانګړي ظرفیت ته بشپړ لوبه نشي ورکولی او د سیلیکون پر بنسټ موادو سطحه نشي ساتلی. د CNT پرته د S2 نمونې لومړۍ موثریت د سیلیکون-کاربن مرکب موادو په پرتله هم ټیټ و چې CNT لري، دا په ګوته کوي چې د ښه کوټینګ پرت پر بنسټ، کنډکټیو شبکه او د مسام لرونکي جوړښت لوړه کچه د سیلیکون-کاربن موادو د چارج او خارجولو موثریت ښه کولو لپاره ګټوره ده.

د S1 سیلیکون کاربن مواد د یوې کوچنۍ نرمې کڅوړې بشپړ بیټرۍ جوړولو لپاره کارول شوي ترڅو د نرخ فعالیت او دورې فعالیت معاینه کړي. د خارجیدو نرخ منحنی په شکل 8 (a) کې ښودل شوی. د 0.2C، 0.5C، 1C، 2C او 3C د خارجیدو ظرفیتونه په ترتیب سره 2.970، 2.999، 2.920، 2.176 او 1.021 Ah دي. د 1C خارجیدو کچه تر 98.3٪ پورې لوړه ده، مګر د 2C خارجیدو کچه 73.3٪ ته راټیټیږي، او د 3C خارجیدو کچه نوره هم 34.4٪ ته راټیټیږي. د سیلیکون منفي الکترود تبادلې ګروپ سره یوځای کیدو لپاره، مهرباني وکړئ WeChat اضافه کړئ: shimobang. د چارج کولو د اندازې له مخې، د 0.2C، 0.5C، 1C، 2C او 3C چارج کولو ظرفیتونه په ترتیب سره 3.186، 3.182، 3.081، 2.686 او 2.289 Ah دي. د 1C چارج کولو کچه 96.7٪ ده، او د 2C چارج کولو کچه لاهم 84.3٪ ته رسیږي. په هرصورت، په شکل 8 (b) کې د چارج کولو منحني لیدلو سره، د 2C چارج کولو پلیټ فارم د 1C چارج کولو پلیټ فارم څخه د پام وړ لوی دی، او د هغې د دوامداره ولتاژ چارج کولو ظرفیت د ډیری (55٪) لپاره حساب کوي، دا په ګوته کوي چې د 2C ریچارج وړ بیټرۍ قطبي کول دمخه خورا لوی دي. د سیلیکون کاربن مواد په 1C کې ښه چارج کولو او خارجولو فعالیت لري، مګر د موادو جوړښتي ځانګړتیاوې باید نور هم ښه شي ترڅو د لوړ نرخ فعالیت ترلاسه کړي. لکه څنګه چې په شکل 9 کې ښودل شوي، د 450 دورو وروسته، د ظرفیت ساتلو کچه 78٪ ده، چې د دورې ښه فعالیت ښیې.

د سایکل څخه مخکې او وروسته د الکترود سطحې حالت د SEM لخوا وڅیړل شو، او پایلې یې په شکل 10 کې ښودل شوي. د سایکل څخه مخکې، د ګرافایټ او سیلیکون-کاربن موادو سطحه روښانه ده [شکل 10(a)]؛ د سایکل څخه وروسته، په ښکاره ډول په سطحه د کوټینګ طبقه رامینځته کیږي [شکل 10(b)]، کوم چې یو موټی SEI فلم دی. د SEI فلم ناهمواری د فعال لیتیم مصرف لوړ دی، کوم چې د سایکل فعالیت لپاره مناسب نه دی. له همدې امله، د یو اسانه SEI فلم جوړولو ته وده ورکول (لکه د مصنوعي SEI فلم جوړول، د مناسب الیکټرولیټ اضافه کول، او نور) کولی شي د سایکل فعالیت ښه کړي. د سایکل څخه وروسته د سیلیکون-کاربن ذراتو د کراس سیکشنل SEM مشاهده [شکل 10(c)] ښیې چې اصلي پټې شکل لرونکي سیلیکون نانو ذرات ډیر سخت شوي او سوري جوړښت په اصل کې له منځه تللی دی. دا په عمده توګه د سایکل په جریان کې د سیلیکون-کاربن موادو د دوامداره حجم پراخیدو او انقباض له امله دی. له همدې امله، سوري جوړښت باید نور هم لوړ شي ترڅو د سیلیکون پر بنسټ موادو د حجم پراخیدو لپاره کافي بفر ځای چمتو کړي.

۳ پایله

د سیلیکون پر بنسټ د منفي الکترود موادو د حجم پراخوالي، ضعیف چالکتیا او ضعیف انٹرفیس ثبات پراساس، دا مقاله د سیلیکون نانو شیټونو د مورفولوژي شکل ورکولو، د سوري جوړښت جوړښت، د کنډکټیو شبکې جوړښت او د ټولو ثانوي ذراتو بشپړ کاربن کوټینګ څخه هدفمند پرمختګونه کوي، ترڅو د سیلیکون پر بنسټ د منفي الکترود موادو ثبات په ټولیزه توګه ښه کړي. د سیلیکون نانو شیټونو راټولول کولی شي یو سوري جوړښت جوړ کړي. د CNT معرفي کول به د سوري جوړښت جوړښت ته نور هم وده ورکړي. د مایع فیز کوټینګ لخوا چمتو شوي سیلیکون-کاربن مرکب مواد د جامد فیز کوټینګ لخوا چمتو شوي په پرتله دوه ګونی کاربن کوټینګ اغیز لري، او لوړ ځانګړي ظرفیت او لومړی موثریت ښیې. سربیره پردې، د سیلیکون-کاربن مرکب موادو لومړۍ موثریت چې CNT لري د CNT پرته د هغه په ​​پرتله لوړه ده، کوم چې په عمده توګه د سیلیکون پر بنسټ موادو د حجم پراخوالي کمولو لپاره د سوري جوړښت د لوړې درجې وړتیا له امله دی. د CNT معرفي کول به درې اړخیز کنډکټیو شبکه جوړه کړي، د سیلیکون پر بنسټ موادو چلکتیا ښه کړي، او په 1C کې د ښه نرخ فعالیت وښيي؛ او مواد د ښه دورې فعالیت ښیې. په هرصورت، د موادو سوري جوړښت باید نور هم پیاوړی شي ترڅو د سیلیکون د حجم پراخیدو لپاره کافي بفر ځای چمتو کړي، او د نرم جوړښت ته وده ورکړي.او د سیلیکون-کاربن مرکب موادو د سایکل فعالیت نور هم ښه کولو لپاره د SEI کثافت فلم.

موږ د لوړ پاکوالي ګرافایټ او سیلیکون کاربایډ محصولات هم چمتو کوو، کوم چې په پراخه کچه د ویفر پروسس کولو لکه اکسیډیشن، خپریدو او انیل کولو کې کارول کیږي.

د نړۍ له ګوټ ګوټ څخه ټولو پیرودونکو ته ښه راغلاست وایو چې د نورو بحثونو لپاره موږ ته راشي!

https://www.vet-china.com/