Libetri tsa lithium-ion li nts'etsapele haholo ka lehlakoreng la matla a phahameng a matla. Mocheso oa kamore, silicon e thehiloeng mpe eleketrode thepa motsoako le lithium ho hlahisa lithium-ruisitsoeng sehlahisoa Li3.75Si mohato, ka matla a itseng a ho fihlela ho 3572 mAh/g, e leng e phahameng haholo ho feta theoretical bokgoni itseng ba graphite negative electrode 372 mAh/g. Leha ho le joalo, nakong ea pheta-pheta le ho tjhaja tshebetso silicon e thehiloeng mpe eleketrode thepa, phetoho mokhahlelo oa Si le Li3.75Si ka hlahisa katoloso e khōlō ea bophahamo ba modumo (ka 300%), e leng tla lebisa ho tlhophiso phofshoana ea thepa eleketrode le ho thehoa ho tsoelang pele ea SEI filimi, 'me qetellong etsa hore bokhoni ba ho theoha ka potlako. Indasteri e ntlafatsa haholo ts'ebetso ea lisebelisoa tsa elektrode tse mpe tse thehiloeng ho silicon le botsitso ba libeteri tse thehiloeng ho silicon ka nano-size, coating ea carbon, pore pore le mahlale a mang.
Lisebelisoa tsa carbon li na le conductivity e ntle, theko e tlaase, le mehloli e mengata. Ba ka ntlafatsa conductivity le holim'a botsitso ba thepa silicon-based. Li sebelisoa ka mokhoa o ikhethileng e le litlatsetso tsa ntlafatso ea ts'ebetso bakeng sa li-electrode tse mpe tse thehiloeng ho silicon. Lisebelisoa tsa silicon-carbon ke tataiso ea mantlha ea nts'etsopele ea li-electrode tse mpe tse thehiloeng ho silicon. Ho roala ha carbon ho ka ntlafatsa botsitso ba holim'a thepa e thehiloeng ho silicon, empa bokhoni ba eona ba ho thibela ho atolosoa ha molumo oa silicon ke ka kakaretso 'me ha bo khone ho rarolla bothata ba ho atolosoa ha molumo oa silicon. Ka hona, e le ho ntlafatsa botsitso ba lisebelisoa tse thehiloeng ka silicon, mehaho ea porous e lokela ho hahoa. Ball milling ke mokhoa oa indasteri oa ho lokisa li-nanomaterials. Li-additives tse fapaneng kapa likarolo tsa thepa li ka eketsoa ho slurry e fumanoang ka ho sila ka bolo ho latela litlhoko tsa moralo oa thepa e kopantsoeng. The slurry e qhalakantsoeng ka ho lekana ka li-slurries tse fapaneng le ho omisoa. Nakong ea ts'ebetso ea ho omisa hang-hang, li-nanoparticles le likarolo tse ling ka har'a slurry li tla iketsetsa litšobotsi tsa sebopeho sa porous. Pampiri ena e sebelisa theknoloji e tsoetseng pele ea indasteri le e baballang tikoloho ea bolo le theknoloji ea ho omisa ho lokisa lisebelisoa tse thehiloeng ho silicon.
Ts'ebetso ea lisebelisoa tse thehiloeng ho silicon e ka boela ea ntlafatsoa ka ho laola morphology le litšobotsi tsa kabo ea silicon nanomaterials. Hajoale, lisebelisoa tse thehiloeng ka silicon tse nang le li-morphology tse fapaneng le litšobotsi tsa kabo li lokisitsoe, joalo ka silicon nanorods, porous graphite embedded nanosilicon, nanosilicon e ajoa ka carbon spheres, silicon / graphene array porous structures, joalo-joalo. Ho bokellana ho sa sebetseng ha li-nanosheets le hona ho ka theha sebopeho sa porous. Ho kenela sehlopha sa phapanyetsano ea silicon negative electrode. Fana ka sebaka sa buffer bakeng sa katoloso ea molumo oa thepa ea silicon. Ho kenyelletsoa ha carbon nanotubes (CNTs) ho ke ke ha ntlafatsa feela mokhoa oa ho tsamaisa thepa, empa hape ho khothalletsa ho thehoa ha likarolo tsa porous tsa thepa ka lebaka la litšobotsi tsa eona tsa sebopeho se le seng sa morphological. Ha ho na litlaleho tsa meaho ea porous e hahiloeng ke silicon nanosheets le CNTs. Pampiri ena e amohela ho sila, ho sila le ho hasana ho sebelisoang indastering, ho omisa ka setlolo, mekhoa ea ho roala ka k'habone esale pele le mekhoa ea calcination, 'me e kenyelletsa bahlahisi ba porous molemong oa ho lokisa lisebelisoa tsa elektrode tse mpe tse thehiloeng ho silicon tse thehiloeng ke ho ikopanya ha silicon nanosheets le CNTs. Mokhoa oa ho lokisa o bonolo, o na le tikoloho, 'me ha ho na metsi a litšila kapa masalla a litšila a hlahisoang. Ho na le litlaleho tse ngata tsa lingoliloeng mabapi le ho roala ha carbon ea thepa e entsoeng ka silicon, empa ho na le lipuisano tse fokolang tse tebileng mabapi le phello ea ho roala. Pampiri ena e sebelisa asphalt e le mohloli oa carbon ho batlisisa liphello tsa mekhoa e 'meli ea ho roala k'habone, ho roala ha mokelikeli oa mokelikeli le ho roala ha karolo e tiileng, holim'a phello ea ho roala le ho sebetsa ha lisebelisoa tsa electrode tse mpe tse thehiloeng ho silicon.
1 Teko
1.1 Tokisetso ea lintho tse bonahalang
Ho lokisoa ha lisebelisoa tse nang le porous silicon-carbon composite haholo-holo ho kenyelletsa mehato e mehlano: ho sila ka bolo, ho sila le ho hasana, ho omisa ka spray, ho roala pele ho carbon le carbonization. Ntlha ea pele, bekha 500 g ea phofo ea silicon ea pele (ea malapeng, 99.99% bohloeki), eketsa 2000 g ea isopropanol, 'me u etse ho sila ka bolo ka lebelo la 2000 r/min bakeng sa 24 h ho fumana nano-scale silicon slurry. Silicon slurry e fumanoeng e fetisetsoa tanka ea phetisetso ea ho qhalakanngoa, 'me lisebelisoa li ekeletsoa ho ea ka karo-karolelano ea boima ba silicon: graphite (e hlahisitsoeng Shanghai, boemo ba betri): carbon nanotubes (hlahisoa ka Tianjin, boemo ba betri): polyvinyl pyrrolidone (e hlahisoang ka Tianjin, analytical grade 5: 2). Isopropanol e sebelisetsoa ho lokisa litaba tse tiileng, 'me litaba tse tiileng li etselitsoe ho ba 15%. Ho sila le ho hasana ho etsoa ka lebelo la ho qhalakanngoa la 3500 r / min bakeng sa 4 h. Sehlopha se seng sa li-slurries ntle le ho eketsa CNTs se bapisoa, 'me lisebelisoa tse ling li tšoana. Seretse se qhalakaneng se fumanwang se fetisetswa tankeng ya ho omisa ya ho omisa, mme ho omisa ho etswa sebakeng se sireleditsweng ke naetrojene, mme mocheso wa ho kena le o tswang o le 180 le 90 °C, ka ho latellana. Joale ho ile ha bapisoa mefuta e 'meli ea ho roala ha carbon, ho roala ha mokhahlelo o tiileng le ho roala ha mokelikeli. Mokhoa o tiileng oa ho roala mokhahlelo ke: phofo e omisitsoeng ka spray e kopantsoe le 20% phofo ea asphalt (e entsoeng Korea, D50 ke 5 μm), e kopantsoeng ka mochine oa mochine bakeng sa metsotso ea 10, 'me lebelo la ho kopanya ke 2000 r / min ho fumana phofo e entsoeng pele. Mokhoa oa ho roala karolo ea mokelikeli ke: phofo e omisitsoeng ka setlolo e eketsoa ka tharollo ea xylene (e entsoeng ka Tianjin, boemo ba tlhahlobo) e nang le 20% ea asphalt e qhibilihisitsoeng ka phofo sebakeng se tiileng sa 55%, 'me vacuum e tsosoa ka ho lekana. Bake ka ontong ea vacuum ka 85 ℃ bakeng sa 4h, e kenngoe ka har'a motsoako oa mechine bakeng sa ho kopanya, lebelo la ho kopanya ke 2000 r / min, 'me nako ea ho kopanya ke 10 min ho fumana phofo e koahetsoeng pele. Qetellong, phofo e entsoeng esale pele e ne e calcined ka sebōping sa rotary tlas'a sepakapaka sa naetrojene ka mocheso oa mocheso oa 5 ° C / min. E ne e qala ho bolokoa mocheso o sa khaotseng oa 550 ° C bakeng sa 2h, ebe o tsoela pele ho chesa ho fihlela ho 800 ° C 'me o bolokoa mocheso o sa khaotseng oa 2h, ebe o pholile ka tlhaho ho ea ka tlase ho 100 ° C ebe o lokolloa ho fumana thepa e entsoeng ka silicon-carbon.
1.2 Mekhoa ea ho khetholla litlhaku
Kabo ea boholo ba likaroloana tsa thepa e ile ea hlahlojoa ho sebelisoa teko ea boholo ba likaroloana (phetolelo ea Mastersizer 2000, e entsoeng UK). Li-powders tse fumanoang mohatong o mong le o mong li ile tsa lekoa ka ho hlahloba electron microscopy (Regulus8220, e entsoeng Japane) ho hlahloba morphology le boholo ba phofo. Sebopeho sa karolo ea thepa se ile sa hlahlobisisoa ho sebelisoa X-ray powder diffraction analyzer (D8 ADVANCE, e entsoeng Jeremane), 'me sebopeho sa motheo sa thepa se ile sa hlahlojoa ho sebelisoa mochine oa mahlaseli a matla. Thepa e entsoeng ka silicon-carbon composite e ile ea sebelisoa ho etsa konopo halofo ea sele ea mohlala CR2032, le tekanyo ea boima ba silicon-carbon: SP: CNT: CMC: SBR e ne e le 92: 2: 2: 1.5: 2.5. The counter electrode ke metal lithium sheet, electrolyte ke electrolyte ea khoebo (mohlala 1901, e entsoeng Korea), Celgard 2320 diaphragm e sebelisoa, tefiso le ho ntša motlakase oa motlakase ke 0.005-1.5 V, tefiso le ho tsoa hona joale ke 0.1 C (1C = 1A), 'me hona joale ho khaola C.0.
E le ho tsoela pele ho etsa lipatlisiso tsa ts'ebetso ea lisebelisoa tsa silicon-carbon composite, ho ile ha etsoa betri e nyenyane ea 408595 ea laminated. Electrode e ntle e sebelisa NCM811 (e entsoeng ka Hunan, boemo ba betri), 'me graphite e mpe ea electrode e na le lisebelisoa tsa 8% tsa silicon-carbon. The positive electrode slurry formula ke 96% NCM811, 1.2% polyvinylidene fluoride (PVDF), 2% conductive agent SP, 0.8% CNT, le NMP e sebelisoa e le dispersant; the negative electrode slurry formula ke 96% composite negative electrode material, 1.3% CMC, 1.5% SBR 1.2% CNT, le metsi a sebelisoa e le dispersant. Ka mor'a ho hlohlelletsa, ho roala, ho roala, ho itšeha, ho lamination, ho cheselletsa li-tab, ho paka, ho baka, ente ea mokelikeli, sebopeho le karohano ea bokhoni, 408595 laminated li-betri tse nyenyane tse bonolo tse nang le matla a 3 Ah li ile tsa lokisoa. Ts'ebetso ea sekhahla sa 0.2C, 0.5C, 1C, 2C le 3C le ts'ebetso ea potoloho ea tefiso ea 0.5C le ho tsoa ha 1C li ile tsa lekoa. Mohala oa motlakase oa ho tjhaja le oa ho ntša o ne o le 2.8-4.2 V, o ntse o tjhaja motlakase o sa feleng, 'me motlakase o khaotsoeng e ne e le 0.5C.
2 Liphetho le Puisano
Phofo ea pele ea silicon e ile ea bonoa ka ho hlahloba electron microscopy (SEM). Phofo ea silicon e ne e sa tloaeleha ka granular ka boholo ba karoloana e ka tlase ho 2μm, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 1 (a). Ka mor'a ho siloa ha bolo, boholo ba phofo ea silicon bo ile ba fokotseha haholo hoo e ka bang 100 nm [Setšoantšo sa 1 (b)]. Teko ea boholo ba likaroloana e bontšitse hore D50 ea phofo ea silicon ka mor'a ho sila ha bolo e ne e le 110 nm le D90 e ne e le 175 nm. Tlhahlobo e hlokolosi ea morphology ea phofshoana ea silicon ka mor'a ho sila ka bolo e bonts'a sebopeho se nang le mapheo (sebopeho sa sebopeho sa flaky se tla netefatsoa ka ho eketsehileng ho tloha ho SEM ea sefapano hamorao). Ka hona, data ea D90 e fumanoeng tekong ea boholo ba likaroloana e lokela ho ba bolelele ba nanosheet. E kopantsoe le liphetho tsa SEM, e ka ahloloa hore boholo ba nanosheet e fumanoeng e nyenyane ho feta bohlokoa ba bohlokoa ba 150 nm ea ho robeha ha phofo ea silicon nakong ea ho lefella le ho ntša bonyane tekanyo e le 'ngoe. Sebopeho sa morphology e fokolang e bakoa haholo ke matla a fapaneng a ho arohana a lifofane tsa kristale tsa silicon ea kristale, tseo har'a tsona {111} sefofane sa silicon se nang le matla a fokolang a ho arohana ho feta {100} le {110} lifofane tsa kristale. Ka hona, sefofane sena sa kristale se fokotsoa habonolo ke ho sila ka bolo, 'me qetellong se etsa sebopeho se sephara. Sebopeho se sephara se thusa ho bokella meaho e hlephileng, se boloka sebaka bakeng sa katoloso ea molumo oa silicon, 'me se ntlafatsa botsitso ba thepa.
Slurry e nang le nano-silicon, CNT le graphite e ile ea fafatsoa, 'me phofo pele le ka mor'a ho fafatsa e ile ea hlahlojoa ke SEM. Liphello li bontšoa ho Setšoantšo sa 2. Matrix ea graphite e kenyelletsoeng pele ho fafatsa ke sebopeho se tloaelehileng sa flake se nang le boholo ba 5 ho 20 μm [Setšoantšo sa 2 (a)]. Teko ea kabo ea boholo ba graphite e bonts'a hore D50 ke 15μm. Phofo e fumanoang ka mor'a ho fafatsa e na le morphology ea spherical [Setšoantšo sa 2 (b)], 'me ho ka bonoa hore graphite e koahetsoe ke lera la ho roala ka mor'a ho fafatsa. D50 ea phofo ka mor'a ho fafatsa ke 26.2 μm. Litšobotsi tsa morphological tsa likaroloana tsa bobeli li ile tsa hlokomeloa ke SEM, e bontšang litšobotsi tsa sebopeho se hlephileng sa porous se bokelitsoeng ke nanomaterials [Setšoantšo sa 2 (c)]. Sebopeho sa porous se entsoe ka li-silicon nanosheets le CNTs tse kopantsoeng hammoho [Setšoantšo sa 2 (d)], 'me sebaka se khethehileng sa teko (BET) se ka holimo ho 53.3 m2 / g. Ka hona, ka mor'a ho fafatsa, li-nanosheets tsa silicon le li-CNTs li ipokella ka botsona ho etsa sebopeho sa porous.
Sekhahla sa porous se ile sa phekoloa ka ho roala ha carbon ea metsi, 'me ka mor'a ho eketsa sekontiri sa pele sa carbon coating le carbonization, ho ile ha etsoa tlhahlobo ea SEM. Liphello li bontšoa ho Setšoantšo sa 3. Ka mor'a hore ho be le carbon pre-coating, bokaholimo ba likaroloana tsa bobeli bo fetoha bo boreleli, bo nang le lesela le hlakileng la ho roala, 'me seaparo se phethehile, joalokaha ho bontšitsoe litšoantšong tsa 3 (a) le (b). Ka mor'a carbonization, bokaholimo ba ho roala lera le boloka boemo bo botle ba ho roala [Setšoantšo sa 3 (c)]. Ho phaella moo, setšoantšo sa SEM se nang le likarolo tse fapaneng se bontša li-nanoparticles tse bōpehileng joaloka hlobo [Setšoantšo sa 3 (d)], se lumellanang le litšobotsi tsa morphological tsa li-nanosheets, ho netefatsa ka ho eketsehileng ho thehoa ha li-silicon nanosheets ka mor'a ho sila bolo. Ho phaella moo, Setšoantšo sa 3 (d) se bontša hore ho na le li-filler pakeng tsa li-nanosheets tse ling. Sena se bakoa haholo ke ts'ebeliso ea mokhoa oa ho roala karolo ea mokelikeli. Tharollo ea asphalt e tla kenella ka har'a lintho tse bonahalang, e le hore holim'a li-nanosheets tsa silicon tse ka hare li fumane lera la tšireletso la carbon. Ka hona, ka ho sebelisa seaparo sa mokelikeli oa mokelikeli, ntle le ho fumana phello ea bobeli ea ho roala likaroloana, phello ea ho roala ha carbon e habeli ea ho roala likaroloana tsa mantlha le eona e ka fumanoa. Phofo ea carbonized e ile ea lekoa ke BET, 'me sephetho sa teko e ne e le 22.3 m2 / g.
Phofo e entsoeng ka carbonized e ne e etsoa tlas'a tlhahlobo ea mahlaseli a matla a marang-rang (EDS), 'me liphello li bontšoa ho Setšoantšo sa 4 (a). Mokotlana oa boholo ba micron ke karolo ea C, e lumellanang le matrix a graphite, 'me seaparo se ka ntle se na le silicon le oksijene. Ho tsoela pele ho batlisisa sebopeho sa silicon, tlhahlobo ea X-ray diffraction (XRD) e ile ea etsoa, 'me liphello li bontšoa ho Setšoantšo sa 4 (b). Boitsebiso bona bo entsoe haholo ka graphite le silicon e le 'ngoe ea kristale, e se nang litšobotsi tse hlakileng tsa silicon oxide, e leng se bontšang hore karolo ea oksijene ea teko ea matla a matla e tsoa haholo-holo ho tsoa ho oxidation ea tlhaho ea holim'a silicon. Thepa e kopantsoeng ea silicon-carbon e tlalehiloe e le S1.
Thepa e lokisitsoeng ea silicon-carbon S1 e ile ea behoa tlas'a tlhahiso ea mofuta oa halofo ea lisele le liteko tsa ho ntša tefiso. Lekhalo la pele la ho ntša litefello le bontšoa ho Setšoantšo sa 5. Matla a khethehileng a fetohang ke 1000.8 mAh / g, 'me ts'ebetso ea potoloho ea pele e phahame ho feta 93.9%, e leng e phahameng ho feta ts'ebetso ea pele ea lisebelisoa tse ngata tse thehiloeng ka silicon ntle le pele-lithiation e tlalehiloeng libukeng. Ts'ebetso e phahameng ea pele e bontša hore thepa e lokiselitsoeng ea silicon-carbon composite e na le botsitso bo phahameng. E le ho netefatsa liphello tsa sebopeho sa porous, marang-rang a conductive le ho roala k'habone holim'a botsitso ba lisebelisoa tsa silicon-carbon, mefuta e 'meli ea lisebelisoa tsa silicon-carbon e ne e lokiselitsoe ntle le ho eketsa CNT le ntle le ho roala ha carbon ea mantlha.
Morphology ea phofo ea carbonized ea lisebelisoa tsa silicon-carbon composite ntle le ho eketsa CNT e bontšoa ho Setšoantšo sa 6. Ka mor'a ho roala ha metsi le carbonization, lesela la ho roala le ka bonoa ka ho hlaka holim'a likaroloana tsa bobeli ho Setšoantšo sa 6 (a). SEM e nang le likarolo tse fapaneng tsa thepa ea carbonized e bontšoa ho Setšoantšo sa 6 (b). Ho bokellana ha li-nanosheets tsa silicon ho na le litšobotsi tsa porous, 'me teko ea BET ke 16.6 m2 / g. Leha ho le joalo, ha ho bapisoa le nyeoe ea CNT [joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 3 (d), teko ea BET ea phofo ea eona ea carbonized ke 22.3 m2 / g], ka hare ho nano-silicon stacking density e phahame, e bontšang hore ho phaella ha CNT ho ka khothalletsa ho thehoa ha sebopeho sa porous. Ho phaella moo, thepa ha e na marang-rang a mararo a mahlakoreng a mararo a hahiloeng ke CNT. Thepa e kopantsoeng ea silicon-carbon e tlalehiloe e le S2.
Litšobotsi tsa morphological tsa lisebelisoa tsa silicon-carbon composite tse lokiselitsoeng ke ho roala ha carbon-phase e tiileng li bontšoa ho Setšoantšo sa 7. Ka mor'a carbonization, ho na le lesela le hlakileng la ho roala holim'a metsi, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 7 (a). Setšoantšo sa 7 (b) se bontša hore ho na le li-nanoparticles tse bōpehileng joaloka hlobo karolong ea sefapano, e lumellanang le litšobotsi tsa morphological tsa nanosheets. Ho bokellana ha li-nanosheet ho etsa sebopeho sa porous. Ha ho na li-filler tse totobetseng holim'a li-nanosheet tse ka hare, tse bontšang hore sekhahla sa carbon se tiileng se etsa feela lesela la ho roala ha carbon le sebopeho sa porous, 'me ha ho na lera la ho roala ka hare bakeng sa li-nanosheets tsa silicon. Thepa ena e kopantsoeng ea silicon-carbon e tlalehiloe e le S3.
Teko ea mofuta oa konopo ea halofo ea sele le tlhahlobo ea ho tsoa e entsoe ho S2 le S3. Matla a khethehileng le katleho ea pele ea S2 e ne e le 1120.2 mAh / g le 84.8%, ka ho latellana, 'me matla a khethehileng le katleho ea pele ea S3 e ne e le 882.5 mAh / g le 82.9%, ka ho latellana. Bokhoni bo khethehileng le katleho ea pele ea sampole ea S3 e koahetsoeng ka mokhoa o tiileng e ne e le tlase ka ho fetisisa, e bontšang hore ho ile ha etsoa feela lesela la k'habone la sebopeho sa porous, le ho roala ha carbon ea li-nanosheets tsa silicon tse ka hare ha hoa ka ha etsoa, tse neng li sitoa ho fana ka papali e feletseng ho bokhoni bo khethehileng ba thepa e thehiloeng ka silicon 'me e sitoa ho sireletsa bokaholimo ba thepa e thehiloeng ka silicon. Ts'ebetso ea pele ea sampuli ea S2 ntle le CNT e ne e boetse e le tlase ho feta ea silicon-carbon composite material e nang le CNT, e bontšang hore motheong oa lera le letle la ho roala, marang-rang a conductive le tekanyo e phahameng ea sebopeho sa porous e thusa ho ntlafatsa ts'ebetso ea tefiso le ho ntša matla a thepa ea silicon-carbon.
Thepa ea silicon-carbon ea S1 e ne e sebelisetsoa ho etsa beteri e nyane e nang le sephutheloana se felletseng ho hlahloba ts'ebetso ea sekhahla le ts'ebetso ea potoloho. Lekhalo la sekhahla sa phallo le bonts'oa ho Setšoantšo sa 8 (a). Matla a ho lahla a 0.2C, 0.5C, 1C, 2C le 3C ke 2.970, 2.999, 2.920, 2.176 le 1.021 Ah, ka ho latellana. Sekhahla sa ho tsoa ha 1C se ka holimo ho 98.3%, empa sekhahla sa ho tsoa ha 2C se theohela ho 73.3%, 'me sekhahla sa ho ntša 3C se theohela ho 34.4%. Ho kenela sehlopha sa silicon negative electrode exchange, ka kopo eketsa WeChat: shimobang. Mabapi le sekhahla sa ho tjhaja, matla a ho tjhaja a 0.2C, 0.5C, 1C, 2C le 3C ke 3.186, 3.182, 3.081, 2.686 le 2.289 Ah, ka ho latellana. Sekhahla sa tefo ea 1C ke 96.7%, 'me sekhahla sa 2C se ntse se fihla ho 84.3%. Leha ho le joalo, ha u shebile sekhahla sa ho tjhaja ho Setšoantšo sa 8 (b), sethala sa ho tjhaja 2C se seholo haholo ho feta sethala sa ho tjhaja sa 1C, 'me matla a eona a kamehla a ho tjhaja matla a mangata (55%), e leng se bontšang hore polarization ea betri ea 2C e nchafalitsoeng e se e le khōlō haholo. Thepa ea silicon-carbon e na le ts'ebetso e ntle ea ho tjhaja le ho lahla ho 1C, empa litšobotsi tsa sebopeho sa thepa li hloka ho ntlafatsoa le ho feta ho fihlela ts'ebetso e phahameng. Joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 9, ka mor'a mekoloko ea 450, tekanyo ea ho boloka matla ke 78%, e bontšang ts'ebetso e ntle ea potoloho.
Boemo ba holim'a electrode pele le ka mor'a potoloho bo ile ba hlahlojoa ke SEM, 'me liphello li bontšoa ho Setšoantšo sa 10. Pele ho potoloho, bokaholimo ba lisebelisoa tsa graphite le silicon-carbon li hlakile [Setšoantšo sa 10 (a)]; ka mor'a potoloho, ho hlakile hore lesela la ho roala le hlahisoa holim'a metsi [Setšoantšo sa 10 (b)], e leng filimi e teteaneng ea SEI. SEI filimi roughnessTsebeliso e sebetsang ea lithium e phahame, e sa lumellaneng le ts'ebetso ea potoloho. Ka hona, ho khothalletsa ho thehoa ha filimi e boreleli ea SEI (e kang kaho ea filimi ea maiketsetso ea SEI, ho eketsa li-additives tse loketseng tsa electrolyte, joalo-joalo) ho ka ntlafatsa ts'ebetso ea potoloho. Pono ea SEM ea likaroloana tsa silicon-carbon ka mor'a potoloho [Setšoantšo sa 10 (c)] e bonts'a hore li-nanoparticles tsa pele tsa silicon li se li le mahoashe mme sebopeho sa porous se felisitsoe. Sena se bakoa haholo ke ho atolosoa ha molumo o tsoelang pele le ho honyela ha thepa ea silicon-carbon nakong ea potoloho. Ka hona, sebopeho sa porous se hloka ho ntlafatsoa le ho feta ho fana ka sebaka se lekaneng sa buffer bakeng sa katoloso ea molumo oa thepa e thehiloeng ho silicon.
3 Qetello
E itšetlehile ka katoloso ea molumo, conductivity e fokolang le botsitso bo fokolang ba lisebelisoa tsa silicon-based negative electrode, pampiri ena e etsa lintlafatso tse lebisitsoeng, ho tloha ho sebopeho sa morphology sa nanosheets ea silicon, kaho ea sebopeho sa porous, kaho ea marang-rang e tsamaisang le ho koahela carbon ka likaroloana tsohle tsa bobeli, ho ntlafatsa botsitso ba lisebelisoa tsa electrode tse mpe tsa silicon ka kakaretso. Ho bokellana ha silicon nanosheets ho ka etsa sebopeho sa porous. Ho kenyelletsoa ha CNT ho tla tsoela pele ho khothalletsa ho thehoa ha sebopeho sa porous. Thepa ea silicon-carbon composite e lokiselitsoeng ke mokelikeli oa mokelikeli o na le phello ea ho roala ha carbon habeli ho feta e lokiselitsoeng ke ho roala ha mokhahlelo o tiileng, 'me e bonts'a bokhoni bo phahameng bo khethehileng le katleho ea pele. Ho phaella moo, katleho ea pele ea lisebelisoa tsa silicon-carbon composite e nang le CNT e phahame ho feta e se nang CNT, e leng haholo-holo ka lebaka la bokhoni bo phahameng ba sebopeho sa porous ho fokotsa ho atolosoa ha molumo oa thepa e thehiloeng ka silicon. Kenyelletso ea CNT e tla haha marang-rang a mahlakore a mararo, e ntlafatse mokhoa oa ho tsamaisa thepa e entsoeng ka silicon, 'me e bontše ts'ebetso e ntle ea sekhahla ho 1C; mme thepa e bonts'a ts'ebetso e ntle ea potoloho. Leha ho le joalo, sebopeho sa porous sa thepa se hloka ho matlafatsoa le ho feta ho fana ka sebaka se lekaneng sa buffer bakeng sa katoloso ea molumo oa silicon, le ho khothaletsa sebopeho sa boreleli.le filimi e teteaneng ea SEI ho ntlafatsa ts'ebetso ea potoloho ea lisebelisoa tsa silicon-carbon composite.
Re boetse re fana ka lihlahisoa tse phahameng tsa graphite le silicon carbide, tse sebelisoang haholo ha ho etsoa li-wafer joalo ka oxidation, diffusion le annealing.
Amohela bareki leha e le bafe ba tsoang lefats'eng lohle ho re etela bakeng sa puisano e eketsehileng!
https://www.vet-china.com/
Nako ea poso: Nov-13-2024