Betri za lithiamu-ioni zinaendelea hasa katika mwelekeo wa msongamano mkubwa wa nishati. Katika halijoto ya kawaida, aloi ya vifaa vya elektrodi hasi ya silicon yenye lithiamu ili kuzalisha bidhaa yenye utajiri wa lithiamu awamu ya Li3.75Si, yenye uwezo maalum wa hadi 3572 mAh/g, ambayo ni ya juu zaidi kuliko uwezo mahususi wa kinadharia wa elektrodi hasi ya grafiti 372. mAh/g. Walakini, wakati wa mchakato wa kuchaji mara kwa mara na kutokwa kwa vifaa vya elektrodi hasi vya silicon, mabadiliko ya awamu ya Si na Li3.75Si yanaweza kutoa upanuzi mkubwa wa kiasi (karibu 300%), ambayo itasababisha uundaji wa poda wa vifaa vya elektroni na uundaji unaoendelea wa SEI filamu, na hatimaye kusababisha uwezo kushuka kwa kasi. Sekta hiyo inaboresha zaidi utendakazi wa vifaa vya elektrodi hasi vya silicon na uthabiti wa betri zenye msingi wa silicon kupitia saizi ya nano, mipako ya kaboni, uundaji wa pore na teknolojia zingine.
Nyenzo za kaboni zina conductivity nzuri, gharama ya chini, na vyanzo vingi. Wanaweza kuboresha conductivity na utulivu wa uso wa vifaa vya msingi wa silicon. Zinatumika kwa upendeleo kama nyongeza za uboreshaji wa utendaji kwa elektroni hasi zenye msingi wa silicon. Nyenzo za silicon-kaboni ni mwelekeo kuu wa ukuzaji wa elektroni hasi zenye msingi wa silicon. Mipako ya kaboni inaweza kuboresha uthabiti wa uso wa nyenzo zenye msingi wa silicon, lakini uwezo wake wa kuzuia upanuzi wa kiasi cha silicon ni wa jumla na hauwezi kutatua tatizo la upanuzi wa kiasi cha silicon. Kwa hiyo, ili kuboresha utulivu wa vifaa vya msingi vya silicon, miundo ya porous inahitaji kujengwa. Usagaji wa mpira ni njia ya kiviwanda ya kuandaa nanomaterials. Viungio tofauti au vifaa vya nyenzo vinaweza kuongezwa kwa tope linalopatikana kwa kusaga mpira kulingana na mahitaji ya muundo wa nyenzo zenye mchanganyiko. Tope hutawanywa sawasawa kupitia tope mbalimbali na kukaushwa kwa dawa. Wakati wa mchakato wa kukausha papo hapo, nanoparticles na vipengele vingine kwenye slurry vitaunda sifa za muundo wa porous. Karatasi hii hutumia teknolojia ya viwandani na rafiki wa mazingira ya kusaga mpira na kukausha dawa ili kuandaa nyenzo zenye msingi wa silicon.
Utendaji wa nyenzo zenye msingi wa silicon pia unaweza kuboreshwa kwa kudhibiti sifa za mofolojia na usambazaji wa nanomaterials za silicon. Kwa sasa, nyenzo zenye msingi wa silicon zenye mofolojia mbalimbali na sifa za usambazaji zimetayarishwa, kama vile nanorodi za silicon, grafiti iliyopachikwa nanosilicon ya porous, nanosilicon iliyosambazwa katika nyanja za kaboni, miundo ya vinyweleo vya silicon/graphene, n.k. Kwa kiwango sawa, ikilinganishwa na nanoparticles. , nanosheets zinaweza kukandamiza vizuri shida ya kusagwa inayosababishwa na upanuzi wa kiasi, na nyenzo hiyo ina msongamano wa juu zaidi. Ufungaji usio na utaratibu wa nanosheets pia unaweza kuunda muundo wa porous. Ili kujiunga na kikundi cha kubadilishana elektrodi hasi ya silicon. Toa nafasi ya bafa kwa upanuzi wa kiasi cha nyenzo za silicon. Kuanzishwa kwa nanotubes za kaboni (CNTs) haziwezi tu kuboresha conductivity ya nyenzo, lakini pia kukuza uundaji wa miundo ya porous ya nyenzo kutokana na sifa zake za morphological moja-dimensional. Hakuna ripoti juu ya miundo ya vinyweleo iliyojengwa na nanosheets za silicon na CNTs. Karatasi hii inachukua usagaji wa mpira unaotumika kiviwanda, kusaga na kutawanya, kukausha kwa dawa, kupaka kaboni kabla na mbinu za ukaushaji, na inatanguliza vikuzaji vinyweleo katika mchakato wa utayarishaji kuandaa nyenzo za elektrodi hasi zenye msingi wa silicon zinazoundwa na kujikusanya kwa nanosheets za silicon na. CNTs. Mchakato wa maandalizi ni rahisi, rafiki wa mazingira, na hakuna kioevu taka au mabaki ya taka yanayozalishwa. Kuna ripoti nyingi za maandiko juu ya mipako ya kaboni ya nyenzo za silicon, lakini kuna majadiliano machache ya kina juu ya athari za mipako. Karatasi hii hutumia lami kama chanzo cha kaboni kuchunguza athari za mbinu mbili za mipako ya kaboni, mipako ya awamu ya kioevu na mipako ya awamu imara, juu ya athari ya kupaka na utendakazi wa vifaa vya elektrodi hasi vya silicon.
1 Jaribio
1.1 Maandalizi ya nyenzo
Utayarishaji wa nyenzo zenye mchanganyiko wa silicon-kaboni hujumuisha hatua tano: kusaga mpira, kusaga na kutawanywa, kukausha kwa dawa, mipako ya awali ya kaboni na kaboni. Kwanza, pima 500 g ya poda ya awali ya silikoni (ya ndani, 99.99% ya usafi), ongeza 2000 g ya isopropanoli, na usaga mpira wa mvua kwa kasi ya kusaga ya 2000 r/min kwa h 24 ili kupata tope la silikoni la kiwango cha nano. Tope la silicon lililopatikana huhamishiwa kwenye tanki ya uhamishaji wa utawanyiko, na vifaa huongezwa kulingana na uwiano wa wingi wa silicon: grafiti (iliyotolewa Shanghai, daraja la betri): nanotubes za kaboni (zinazozalishwa katika Tianjin, daraja la betri): polyvinyl pyrrolidone (inayotolewa katika Tianjin, daraja la uchanganuzi) = 40:60:1.5:2. Isopropanol hutumiwa kurekebisha maudhui imara, na maudhui imara yameundwa kuwa 15%. Kusaga na kutawanyika hufanywa kwa kasi ya utawanyiko wa 3500 r / min kwa 4 h. Kikundi kingine cha slurries bila kuongeza CNTs kinalinganishwa, na vifaa vingine ni sawa. Tope lililotawanywa lililopatikana kisha huhamishiwa kwenye tanki ya kukaushia dawa, na ukaushaji wa dawa hufanywa katika angahewa iliyolindwa na nitrojeni, na joto la ghuba na la kutoka kuwa 180 na 90 °C, mtawalia. Kisha aina mbili za mipako ya kaboni zililinganishwa, mipako ya awamu imara na mipako ya awamu ya kioevu. Njia ya mipako ya awamu imara ni: poda iliyokaushwa kwa dawa huchanganywa na 20% ya unga wa lami (iliyotengenezwa Korea, D50 ni 5 μm), iliyochanganywa katika mchanganyiko wa mitambo kwa dakika 10, na kasi ya kuchanganya ni 2000 r/min kupata. poda iliyowekwa kabla. Njia ya mipako ya awamu ya kioevu ni: poda iliyokaushwa kwa dawa huongezwa kwa suluhisho la zilini (iliyotengenezwa katika Tianjin, daraja la uchambuzi) iliyo na 20% ya lami iliyoyeyushwa katika poda kwa maudhui madhubuti ya 55%, na utupu uliochochewa sawasawa. Oka katika tanuri ya utupu saa 85 ℃ kwa 4h, weka kwenye mchanganyiko wa mitambo kwa kuchanganya, kasi ya kuchanganya ni 2000 r / min, na wakati wa kuchanganya ni dakika 10 ili kupata poda iliyopakwa awali. Hatimaye, poda iliyopakwa awali ilikaushwa katika tanuru ya rotary chini ya anga ya nitrojeni kwa kiwango cha joto cha 5 ° C / min. Iliwekwa kwa mara ya kwanza kwa joto la kawaida la 550 ° C kwa 2h, kisha iliendelea joto hadi 800 ° C na kuwekwa kwenye joto la kawaida kwa 2h, na kisha kupozwa kwa kawaida hadi chini ya 100 ° C na kuruhusiwa kupata silicon-carbon. nyenzo zenye mchanganyiko.
1.2 Mbinu za wahusika
Usambazaji wa ukubwa wa chembe wa nyenzo ulichanganuliwa kwa kutumia kijaribu ukubwa wa chembe (toleo la Mastersizer 2000, lililotengenezwa nchini Uingereza). Poda zilizopatikana katika kila hatua zilijaribiwa kwa skanning hadubini ya elektroni (Regulus8220, iliyotengenezwa Japani) ili kuchunguza mofolojia na ukubwa wa poda. Muundo wa awamu ya nyenzo ulichambuliwa kwa kutumia kichanganuzi cha utengano wa poda ya X-ray (D8 ADVANCE, iliyotengenezwa Ujerumani), na muundo wa nyenzo ulichambuliwa kwa kutumia kichanganuzi cha wigo wa nishati. Nyenzo ya mchanganyiko wa silicon-kaboni ilitumika kutengeneza kitufe cha nusu-seli ya modeli ya CR2032, na uwiano wa wingi wa kaboni-silicon: SP: CNT: CMC: SBR ilikuwa 92:2:2:1.5:2.5. Electrode ya kukabiliana ni karatasi ya lithiamu ya chuma, elektroliti ni elektroliti ya kibiashara (mfano 1901, iliyotengenezwa Korea), diaphragm ya Celgard 2320 hutumiwa, kiwango cha malipo na kutokwa kwa voltage ni 0.005-1.5 V, malipo na kutokwa kwa sasa ni 0.1 C. (1C = 1A), na mkondo wa kukatwa wa kutokwa ni 0.05 C.
Ili kuchunguza zaidi utendaji wa vifaa vya mchanganyiko wa silicon-kaboni, betri ndogo ya pakiti laini ya 408595 ilitengenezwa. Electrode chanya hutumia NCM811 (iliyotengenezwa huko Hunan, daraja la betri), na grafiti ya electrode hasi inaingizwa na nyenzo 8% ya silicon-kaboni. Fomula chanya ya tope la elektrodi ni 96% NCM811, 1.2% floridi ya polyvinylidene (PVDF), 2% kikali ya kupitishia SP, 0.8% CNT, na NMP inatumika kama kisambazaji; fomula hasi ya tope la elektrodi ni 96% ya nyenzo hasi ya elektrodi iliyojumuishwa, 1.3% CMC, 1.5% SBR 1.2% CNT, na maji hutumiwa kama kisambazaji. Baada ya kuchochea, mipako, rolling, kukata, lamination, kulehemu tab, ufungaji, kuoka, sindano kioevu, malezi na mgawanyiko wa uwezo, 408595 laminated ndogo pakiti pakiti betri na uwezo lilipimwa ya 3 Ah walikuwa tayari. Utendaji wa kiwango cha 0.2C, 0.5C, 1C, 2C na 3C na utendakazi wa mzunguko wa malipo ya 0.5C na kutokwa kwa 1C ulijaribiwa. Aina ya voltage ya malipo na kutokwa ilikuwa 2.8-4.2 V, malipo ya mara kwa mara ya sasa na ya mara kwa mara ya voltage, na sasa ya kukatwa ilikuwa 0.5C.
2 Matokeo na Majadiliano
Poda ya awali ya silicon ilionekana kwa skanning microscopy ya elektroni (SEM). Poda ya silikoni ilikuwa na punjepunje isiyo ya kawaida na ukubwa wa chembe ya chini ya 2μm, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1(a). Baada ya kusaga mpira, saizi ya poda ya silicon ilipunguzwa kwa kiasi kikubwa hadi takriban nm 100 [Mchoro 1(b)]. Jaribio la ukubwa wa chembe lilionyesha kuwa D50 ya poda ya silicon baada ya kusaga mpira ilikuwa 110 nm na D90 ilikuwa 175 nm. Uchunguzi wa makini wa morphology ya poda ya silicon baada ya kusaga mpira unaonyesha muundo usio na nguvu (uundaji wa muundo wa flaky utathibitishwa zaidi kutoka kwa SEM ya sehemu ya msalaba baadaye). Kwa hivyo, data ya D90 iliyopatikana kutoka kwa jaribio la saizi ya chembe inapaswa kuwa kipimo cha urefu wa nanosheet. Kwa kuchanganya na matokeo ya SEM, inaweza kuhukumiwa kuwa ukubwa wa nanosheet iliyopatikana ni ndogo kuliko thamani muhimu ya 150 nm ya kuvunjika kwa poda ya silicon wakati wa malipo na kutokwa kwa angalau mwelekeo mmoja. Uundaji wa mofolojia dhaifu hutokana hasa na nguvu tofauti za mtengano wa ndege za fuwele za silikoni ya fuwele, ambapo {111} ndege ya silikoni ina nishati ndogo ya kutenganisha kuliko {100} na {110} ndege za fuwele. Kwa hiyo, ndege hii ya kioo hupunguzwa kwa urahisi zaidi na kusaga mpira, na hatimaye huunda muundo wa flaky. Muundo dhaifu unafaa kwa mkusanyiko wa miundo huru, huhifadhi nafasi kwa upanuzi wa kiasi cha silicon, na inaboresha uimara wa nyenzo.
Tope lililo na nano-silicon, CNT na grafiti lilinyunyiziwa, na poda kabla na baada ya kunyunyizia ilichunguzwa na SEM. Matokeo yanaonyeshwa kwenye Mchoro 2. Matrix ya grafiti iliyoongezwa kabla ya kunyunyizia ni muundo wa kawaida wa flake na ukubwa wa 5 hadi 20 μm [Mchoro 2 (a)]. Jaribio la saizi ya chembe ya usambazaji wa grafiti inaonyesha kuwa D50 ni 15μm. Poda iliyopatikana baada ya kunyunyizia ina morphology ya spherical [Mchoro 2 (b)], na inaweza kuonekana kuwa grafiti inafunikwa na safu ya mipako baada ya kunyunyiza. D50 ya poda baada ya kunyunyizia ni 26.2 μm. Tabia za kimofolojia za chembe za sekondari zilizingatiwa na SEM, ikionyesha sifa za muundo wa porous huru uliokusanywa na nanomaterials [Kielelezo 2 (c)]. Muundo wa vinyweleo unajumuisha nanosheets za silicon na CNT zilizofungamana [Mchoro 2(d)], na eneo mahususi la majaribio (BET) ni la juu kama 53.3 m2/g. Kwa hiyo, baada ya kunyunyizia dawa, nanosheets za silicon na CNTs hujikusanya ili kuunda muundo wa porous.
Safu ya porous ilitibiwa na mipako ya kaboni ya kioevu, na baada ya kuongeza lami ya utangulizi wa mipako ya kaboni na kaboni, uchunguzi wa SEM ulifanyika. Matokeo yanaonyeshwa kwenye Mchoro 3. Baada ya mipako ya awali ya kaboni, uso wa chembe za sekondari huwa laini, na safu ya wazi ya mipako, na mipako imekamilika, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3 (a) na (b). Baada ya kaboni, safu ya mipako ya uso inaendelea hali nzuri ya mipako [Kielelezo 3 (c)]. Kwa kuongezea, picha ya SEM ya sehemu nzima inaonyesha nanoparticles zenye umbo la strip [Kielelezo 3(d)], ambazo zinalingana na sifa za kimofolojia za nanosheets, na kuthibitisha zaidi uundaji wa nanosheets za silicon baada ya kusaga mpira. Kwa kuongeza, Kielelezo 3(d) kinaonyesha kuwa kuna vichungi kati ya baadhi ya nanosheets. Hii ni hasa kutokana na matumizi ya njia ya mipako ya awamu ya kioevu. Suluhisho la lami litapenya ndani ya nyenzo, ili uso wa nanosheets za silicon za ndani hupata safu ya kinga ya mipako ya kaboni. Kwa hiyo, kwa kutumia mipako ya awamu ya kioevu, pamoja na kupata athari ya sekondari ya mipako ya chembe, athari ya mipako ya kaboni mara mbili ya mipako ya msingi ya chembe pia inaweza kupatikana. Poda ya kaboni ilijaribiwa na BET, na matokeo ya mtihani yalikuwa 22.3 m2 / g.
Poda ya kaboni iliwekwa chini ya uchambuzi wa wigo wa nishati ya sehemu ya msalaba (EDS), na matokeo yanaonyeshwa kwenye Mchoro 4 (a). Msingi wa ukubwa wa micron ni sehemu ya C, inayofanana na matrix ya grafiti, na mipako ya nje ina silicon na oksijeni. Ili kuchunguza zaidi muundo wa silicon, mtihani wa X-ray diffraction (XRD) ulifanyika, na matokeo yanaonyeshwa kwenye Mchoro 4 (b). Nyenzo hii inaundwa hasa na silicon ya grafiti na kioo-moja, isiyo na sifa dhahiri za oksidi ya silicon, ikionyesha kuwa sehemu ya oksijeni ya jaribio la masafa ya nishati hutoka hasa kwa oxidation ya asili ya uso wa silicon. Nyenzo ya mchanganyiko wa silicon-kaboni imerekodiwa kama S1.
Nyenzo ya silicon-kaboni iliyoandaliwa S1 iliwekwa chini ya aina ya kifungo cha uzalishaji wa nusu ya seli na majaribio ya kutokwa kwa malipo. Mkondo wa kwanza wa kutokwa kwa malipo umeonyeshwa kwenye Mchoro 5. Uwezo mahususi unaoweza kubadilishwa ni 1000.8 mAh/g, na ufanisi wa mzunguko wa kwanza ni wa juu hadi 93.9%, ambayo ni ya juu zaidi kuliko ufanisi wa kwanza wa nyenzo nyingi za silicon bila ya awali. lithiation iliyoripotiwa katika fasihi. Ufanisi wa juu wa kwanza unaonyesha kwamba nyenzo zilizoandaliwa za silicon-carbon composite ina utulivu wa juu. Ili kuthibitisha athari za muundo wa porous, mtandao wa conductive na mipako ya kaboni juu ya utulivu wa vifaa vya silicon-kaboni, aina mbili za vifaa vya silicon-kaboni ziliandaliwa bila kuongeza CNT na bila mipako ya msingi ya kaboni.
Morpholojia ya poda ya kaboni ya nyenzo za silicon-kaboni bila kuongeza CNT imeonyeshwa kwenye Mchoro 6. Baada ya mipako ya awamu ya kioevu na carbonization, safu ya mipako inaweza kuonekana wazi juu ya uso wa chembe za sekondari kwenye Mchoro 6 (a). SEM ya sehemu ya msalaba ya nyenzo za kaboni imeonyeshwa kwenye Mchoro 6 (b). Ufungaji wa nanosheets za silicon una sifa za porous, na mtihani wa BET ni 16.6 m2 / g. Hata hivyo, ikilinganishwa na kesi ya CNT [kama inavyoonyeshwa katika Mchoro 3(d), jaribio la BET la unga wake wa kaboni ni 22.3 m2/g], msongamano wa ndani wa nano-silicon ni wa juu zaidi, ikionyesha kuwa kuongezwa kwa CNT kunaweza kukuza. uundaji wa muundo wa porous. Kwa kuongeza, nyenzo hazina mtandao wa conductive tatu-dimensional iliyojengwa na CNT. Nyenzo ya mchanganyiko wa silicon-kaboni imerekodiwa kama S2.
Tabia za kimofolojia za nyenzo za mchanganyiko wa silicon-kaboni iliyoandaliwa na mipako ya kaboni ya awamu imara imeonyeshwa kwenye Mchoro 7. Baada ya carbonization, kuna safu ya mipako ya wazi juu ya uso, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 7 (a). Kielelezo 7(b) kinaonyesha kuwa kuna nanoparticles zenye umbo la strip katika sehemu ya msalaba, ambayo inalingana na sifa za kimofolojia za nanosheets. Mkusanyiko wa nanosheets huunda muundo wa porous. Hakuna filler ya wazi juu ya uso wa nanosheets za ndani, inayoonyesha kwamba mipako ya kaboni ya awamu ya kaboni inaunda tu safu ya mipako ya kaboni yenye muundo wa porous, na hakuna safu ya ndani ya mipako ya nanosheets za silicon. Nyenzo hii ya mchanganyiko wa silicon-kaboni imerekodiwa kama S3.
Jaribio la aina ya kifungo cha malipo ya nusu ya seli na kutokwa lilifanywa kwenye S2 na S3. Uwezo maalum na ufanisi wa kwanza wa S2 ulikuwa 1120.2 mAh / g na 84.8%, kwa mtiririko huo, na uwezo maalum na ufanisi wa kwanza wa S3 ulikuwa 882.5 mAh / g na 82.9%, kwa mtiririko huo. Uwezo maalum na ufanisi wa kwanza wa sampuli ya S3 iliyofunikwa ya awamu imara ilikuwa ya chini zaidi, ikionyesha kuwa tu mipako ya kaboni ya muundo wa porous ilifanywa, na mipako ya kaboni ya nanosheets ya silicon ya ndani haikufanywa, ambayo haikuweza kutoa mchezo kamili. kwa uwezo maalum wa nyenzo za msingi za silicon na haikuweza kulinda uso wa nyenzo za msingi za silicon. Ufanisi wa kwanza wa sampuli ya S2 bila CNT pia ilikuwa chini kuliko ile ya nyenzo za mchanganyiko wa silicon-kaboni iliyo na CNT, ikionyesha kuwa kwa msingi wa safu nzuri ya mipako, mtandao wa conductive na kiwango cha juu cha muundo wa porous ni mzuri kwa uboreshaji. chaji na ufanisi wa kutokwa kwa nyenzo za silicon-kaboni.
Nyenzo ya silicon-kaboni ya S1 ilitumiwa kutengeneza betri ndogo ya pakiti laini iliyojaa ili kuchunguza utendakazi wa kiwango na utendakazi wa mzunguko. Curve ya kiwango cha kutokwa imeonyeshwa kwenye Mchoro 8 (a). Uwezo wa kutokwa wa 0.2C, 0.5C, 1C, 2C na 3C ni 2.970, 2.999, 2.920, 2.176 na 1.021 Ah, mtawalia. Kiwango cha kutokwa kwa 1C ni cha juu hadi 98.3%, lakini kiwango cha kutokwa kwa 2C kinashuka hadi 73.3%, na kiwango cha kutokwa kwa 3C kinashuka zaidi hadi 34.4%. Ili kujiunga na kikundi cha kubadilishana elektrodi hasi ya silicon, tafadhali ongeza WeChat: shimobang. Kwa upande wa kiwango cha malipo, uwezo wa kuchaji wa 0.2C, 0.5C, 1C, 2C na 3C ni 3.186, 3.182, 3.081, 2.686 na 2.289 Ah, mtawalia. Kiwango cha malipo cha 1C ni 96.7%, na kiwango cha malipo cha 2C bado kinafikia 84.3%. Hata hivyo, kwa kuzingatia mkondo wa kuchaji katika Mchoro 8(b), jukwaa la kuchaji 2C ni kubwa zaidi kuliko jukwaa la kuchaji la 1C, na uwezo wake wa kuchaji volti mara kwa mara huchangia zaidi (55%), ikionyesha kuwa mgawanyiko wa betri inayoweza kuchajiwa ya 2C ni. tayari ni kubwa sana. Nyenzo ya silicon-kaboni ina utendakazi mzuri wa kuchaji na kutoa katika 1C, lakini sifa za muundo wa nyenzo zinahitaji kuboreshwa zaidi ili kufikia kiwango cha juu cha utendakazi. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 9, baada ya mizunguko 450, kiwango cha kuhifadhi uwezo ni 78%, kuonyesha utendaji mzuri wa mzunguko.
Hali ya uso wa electrode kabla na baada ya mzunguko kuchunguzwa na SEM, na matokeo yanaonyeshwa kwenye Mchoro 10. Kabla ya mzunguko, uso wa vifaa vya grafiti na silicon-kaboni ni wazi [Kielelezo 10 (a)]; baada ya mzunguko, safu ya mipako ni dhahiri inayozalishwa juu ya uso [Kielelezo 10 (b)], ambayo ni filamu nene ya SEI. Ukali wa filamu ya SEIMatumizi ya lithiamu hai ni ya juu, ambayo hayafai kwa utendakazi wa mzunguko. Kwa hivyo, kukuza uundaji wa filamu laini ya SEI (kama vile ujenzi wa filamu bandia ya SEI, kuongeza viungio vinavyofaa vya elektroliti, nk) kunaweza kuboresha utendaji wa mzunguko. Uchunguzi wa SEM wa sehemu mtambuka wa chembe za silicon-kaboni baada ya mzunguko [Kielelezo 10(c)] unaonyesha kuwa nanoparticles asilia za silikoni zenye umbo la strip zimekuwa nyembamba na muundo wa vinyweleo umeondolewa kimsingi. Hii ni hasa kutokana na upanuzi wa kiasi unaoendelea na upunguzaji wa nyenzo za silicon-kaboni wakati wa mzunguko. Kwa hiyo, muundo wa porous unahitaji kuimarishwa zaidi ili kutoa nafasi ya kutosha ya buffer kwa upanuzi wa kiasi cha nyenzo za silicon.
3 Hitimisho
Kulingana na upanuzi wa kiasi, upitishaji duni na uthabiti duni wa kiolesura cha nyenzo hasi za elektrodi zenye msingi wa silicon, karatasi hii inafanya maboresho yaliyolengwa, kutoka kwa uundaji wa mofolojia ya nanosheets za silicon, ujenzi wa muundo wa vinyweleo, ujenzi wa mtandao wa conductive na mipako kamili ya kaboni ya chembe zote za sekondari. , ili kuboresha utulivu wa vifaa vya electrode hasi vya silicon kwa ujumla. Mkusanyiko wa nanosheets za silicon zinaweza kuunda muundo wa porous. Kuanzishwa kwa CNT kutakuza zaidi uundaji wa muundo wa porous. Nyenzo ya mchanganyiko wa silicon-kaboni iliyoandaliwa na mipako ya awamu ya kioevu ina athari ya mipako ya kaboni mara mbili kuliko ile iliyoandaliwa na mipako ya awamu imara, na inaonyesha uwezo maalum wa juu na ufanisi wa kwanza. Kwa kuongeza, ufanisi wa kwanza wa nyenzo za mchanganyiko wa silicon-kaboni iliyo na CNT ni ya juu zaidi kuliko ile isiyo na CNT, ambayo ni hasa kutokana na kiwango cha juu cha uwezo wa muundo wa porous ili kupunguza upanuzi wa kiasi cha vifaa vya msingi vya silicon. Kuanzishwa kwa CNT kutaunda mtandao wa conductive wa pande tatu, kuboresha upitishaji wa nyenzo zenye msingi wa silicon, na kuonyesha utendaji mzuri wa kiwango cha 1C; na nyenzo zinaonyesha utendaji mzuri wa mzunguko. Walakini, muundo wa porous wa nyenzo unahitaji kuimarishwa zaidi ili kutoa nafasi ya kutosha ya buffer kwa upanuzi wa kiasi cha silicon, na kukuza uundaji wa laini.na filamu mnene ya SEI ili kuboresha zaidi utendakazi wa mzunguko wa nyenzo zenye mchanganyiko wa silicon-kaboni.
Pia tunasambaza bidhaa zenye ubora wa juu wa graphite na silicon, ambazo hutumika sana katika usindikaji wa kaki kama vile oxidation, uenezaji, na annealing.
Karibu wateja wowote kutoka duniani kote kututembelea kwa majadiliano zaidi!
https://www.vet-china.com/
Muda wa kutuma: Nov-13-2024