Lityum-ion batareyalar asosan yuqori energiya zichligi yo'nalishida rivojlanmoqda. Xona haroratida kremniy asosidagi salbiy elektrod materiallari lityum bilan qotishma lityumga boy mahsulot Li3.75Si fazasini ishlab chiqaradi, o'ziga xos quvvati 3572 mAh / g gacha, bu grafit salbiy elektrod 372 ning nazariy o'ziga xos imkoniyatlaridan ancha yuqori. mAh/g. Biroq, kremniyga asoslangan salbiy elektrod materiallarini qayta zaryadlash va tushirish jarayonida Si va Li3.75Si ning fazaviy o'zgarishi katta hajmning kengayishiga (taxminan 300%) olib kelishi mumkin, bu esa elektrod materiallarining strukturaviy changlanishiga va doimiy ravishda hosil bo'lishiga olib keladi. SEI filmi va nihoyat quvvatning tez pasayishiga olib keladi. Sanoat asosan kremniyga asoslangan salbiy elektrod materiallarining ishlashini va silikon asosidagi batareyalarning barqarorligini nano-o'lchov, uglerod qoplamasi, gözenek shakllanishi va boshqa texnologiyalar orqali yaxshilaydi.
Uglerod materiallari yaxshi o'tkazuvchanlikka, arzon narxga va keng manbalarga ega. Ular silikon asosidagi materiallarning o'tkazuvchanligini va sirt barqarorligini yaxshilashi mumkin. Ular kremniy asosidagi salbiy elektrodlar uchun ishlashni yaxshilash qo'shimchalari sifatida afzallik beriladi. Silikon-uglerod materiallari kremniyga asoslangan salbiy elektrodlarning asosiy rivojlanish yo'nalishi hisoblanadi. Uglerod qoplamasi silikon asosidagi materiallarning sirt barqarorligini yaxshilashi mumkin, ammo uning kremniy hajmining kengayishini inhibe qilish qobiliyati umumiydir va kremniy hajmini kengaytirish muammosini hal qila olmaydi. Shuning uchun, kremniy asosidagi materiallarning barqarorligini yaxshilash uchun gözenekli konstruktsiyalarni qurish kerak. Bilyali frezalash nanomateriallarni tayyorlashning sanoatlashgan usuli hisoblanadi. Kompozit materialning dizayn talablariga muvofiq, sharni frezalash orqali olingan atalaga turli qo'shimchalar yoki moddiy komponentlar qo'shilishi mumkin. Har xil shlamlar orqali bir tekis taqsimlanadi va purkagich bilan quritiladi. Bir lahzali quritish jarayonida atala tarkibidagi nanopartikullar va boshqa komponentlar o'z-o'zidan gözenekli strukturaviy xususiyatlarni hosil qiladi. Ushbu qog'oz gözenekli kremniy asosidagi materiallarni tayyorlash uchun sanoatlashtirilgan va ekologik toza sharni frezalash va purkagich bilan quritish texnologiyasidan foydalanadi.
Kremniy asosidagi materiallarning ishlashi kremniy nanomateriallarining morfologiyasi va tarqalish xususiyatlarini tartibga solish orqali ham yaxshilanishi mumkin. Hozirgi vaqtda kremniy nanorodlari, g'ovakli grafit o'rnatilgan nanokremniy, uglerod sferalarida tarqalgan nanokremniy, kremniy/grafen massividagi gözenekli tuzilmalar va boshqalar kabi turli xil morfologiya va tarqalish xususiyatlariga ega kremniy asosidagi materiallar tayyorlangan. Xuddi shu miqyosda nanozarrachalar bilan solishtirganda. , nanosheets hajmning kengayishi natijasida yuzaga keladigan maydalash muammosini yaxshiroq bostirishi mumkin va material mavjud yuqori siqilish zichligi. Nano varaqlarning tartibsiz stackingi ham gözenekli tuzilma hosil qilishi mumkin. Silikon salbiy elektrod almashinuvi guruhiga qo'shilish uchun. Silikon materiallarning hajmini kengaytirish uchun bufer maydonini ta'minlang. Uglerod nanotubalarini (CNTs) joriy etish nafaqat materialning o'tkazuvchanligini yaxshilash, balki uning bir o'lchovli morfologik xususiyatlari tufayli materialning g'ovakli tuzilmalarini shakllantirishga yordam beradi. Silikon nanoshalar va CNTlar tomonidan qurilgan gözenekli tuzilmalar haqida hech qanday hisobot yo'q. Ushbu maqola sanoatda qo'llaniladigan sharni frezalash, maydalash va dispersiyalash, purkagich bilan quritish, uglerodni oldindan qoplash va kalsinatsiya qilish usullarini qabul qiladi va kremniy nano varaqlarini o'z-o'zidan yig'ish natijasida hosil bo'lgan gözenekli kremniy asosidagi salbiy elektrod materiallarini tayyorlash uchun tayyorlash jarayonida gözenekli promouterlarni kiritadi. CNTlar. Tayyorlash jarayoni oddiy, ekologik toza va chiqindi suyuqlik yoki chiqindi qoldiqlari hosil bo'lmaydi. Silikon asosidagi materiallarni uglerod bilan qoplash bo'yicha ko'plab adabiyotlar mavjud, ammo qoplamaning ta'siri haqida chuqur munozaralar kam. Ushbu maqola asfaltdan ikkita uglerodli qoplama usuli, suyuq fazali qoplama va qattiq fazali qoplamaning qoplama effekti va silikon asosidagi salbiy elektrod materiallarining ishlashiga ta'sirini o'rganish uchun uglerod manbai sifatida foydalanadi.
1 Tajriba
1.1 Materialni tayyorlash
Gözenekli kremniy-uglerodli kompozit materiallarni tayyorlash asosan besh bosqichni o'z ichiga oladi: to'pni frezalash, silliqlash va dispersiyalash, buzadigan amallar bilan quritish, uglerodni oldindan qoplash va karbonlashtirish. Birinchidan, 500 g boshlang'ich kremniy kukunini (maishiy, 99,99% toza) torting, 2000 g izopropanol qo'shing va nano-miqyosdagi kremniy bulamachini olish uchun 24 soat davomida 2000 rpm / min sharli frezalash tezligida nam sharli frezalashtiring. Olingan kremniy shlami dispersiyali uzatish idishiga o'tkaziladi va materiallar kremniyning massa nisbati bo'yicha qo'shiladi: grafit (Shanxayda ishlab chiqarilgan, akkumulyator darajasi): uglerod nanotubalari (Tyanjinda ishlab chiqarilgan, akkumulyator darajasi): polivinilpirolidon (ishlab chiqarilgan). Tyanjinda, analitik daraja) = 40:60:1,5:2. Izopropanol qattiq tarkibni sozlash uchun ishlatiladi va qattiq tarkib 15% bo'lishi uchun mo'ljallangan. Taşlama va dispersiya 4 soat davomida 3500 r / min dispersiya tezligida amalga oshiriladi. CNT qo'shmagan boshqa bir guruh bulamaçlar taqqoslanadi va boshqa materiallar bir xil. Olingan dispers atala keyin purkagichli quritish oziqlantirish idishiga o'tkaziladi va purkagich bilan quritish azot bilan himoyalangan atmosferada amalga oshiriladi, kirish va chiqish harorati mos ravishda 180 va 90 ° C bo'ladi. Keyin ikki turdagi uglerod qoplamasi, qattiq fazali qoplama va suyuq fazali qoplama solishtirildi. Qattiq fazali qoplama usuli: purkagich bilan quritilgan kukun 20% asfalt kukuni bilan aralashtiriladi (Koreyada ishlab chiqarilgan, D50 5 mkm), mexanik aralashtirgichda 10 daqiqa davomida aralashtiriladi va aralashtirish tezligi 2000 r/min. oldindan qoplangan kukun. Suyuq fazali qoplama usuli: purkagich bilan quritilgan kukun kukunda 55% qattiq tarkibda erigan 20% asfaltni o'z ichiga olgan ksilen eritmasiga qo'shiladi (Tyanjinda ishlab chiqarilgan, analitik nav) va vakuum bilan teng ravishda aralashtiriladi. Vakuumli pechda 85 ℃ haroratda 4 soat davomida pishiring, aralashtirish uchun mexanik mikserga qo'ying, aralashtirish tezligi 2000 rpm / min, aralashtirish vaqti esa 10 minut bo'lib, oldindan qoplangan kukunni olish uchun. Nihoyat, oldindan qoplangan kukun azotli atmosfera ostida 5 ° C / min isitish tezligida aylanadigan pechda kaltsiylangan. U dastlab 2 soat davomida 550 ° C doimiy haroratda ushlab turildi, keyin 800 ° C gacha qizdirishda davom etdi va 2 soat davomida doimiy haroratda ushlab turildi, so'ngra tabiiy ravishda 100 ° C dan pastgacha sovutildi va kremniy-uglerodni olish uchun zaryadsizlandi. kompozit material.
1.2 Xarakterlash usullari
Materialning zarracha kattaligi taqsimoti zarracha o'lchamini tekshirgich (Buyuk Britaniyada ishlab chiqarilgan Mastersizer 2000 versiyasi) yordamida tahlil qilindi. Har bir bosqichda olingan kukunlar kukunlarning morfologiyasi va hajmini tekshirish uchun elektron mikroskopiya (Regulus8220, Yaponiyada ishlab chiqarilgan) skanerlash orqali sinovdan o'tkazildi. Materialning fazaviy tuzilishi rentgen kukuni difraksion analizatori (D8 ADVANCE, Germaniyada ishlab chiqarilgan) yordamida, materialning elementar tarkibi esa energiya spektri analizatori yordamida tahlil qilindi. Olingan kremniy-uglerodli kompozit material CR2032 modelining tugmachali yarim xujayrasini tayyorlash uchun ishlatilgan va silikon-uglerodning massa nisbati: SP: CNT: CMC: SBR 92: 2: 2: 1,5: 2,5 edi. Qarshi elektrod - metall lityum plita, elektrolit - tijorat elektrolitlari (1901 modeli, Koreyada ishlab chiqarilgan), Celgard 2320 diafragmasi ishlatiladi, zaryadlash va tushirish kuchlanish diapazoni 0,005-1,5 V, zaryad va tushirish oqimi 0,1 S. (1C = 1A), tushirish oqimi esa 0,05 S ni tashkil qiladi.
Silikon-uglerodli kompozit materiallarning ish faoliyatini yanada tadqiq qilish uchun 408595-sonli laminatlangan kichik yumshoq batareyalar ishlab chiqarildi. Ijobiy elektrod NCM811 dan (Hunan shahrida ishlab chiqarilgan, akkumulyator darajasida) foydalanadi va salbiy elektrod grafitiga 8% silikon-uglerod materiali qo'shiladi. Ijobiy elektrod atala formulasi 96% NCM811, 1,2% poliviniliden ftorid (PVDF), 2% Supero'tkazuvchilar agent SP, 0,8% CNT va NMP dispersant sifatida ishlatiladi; salbiy elektrod atala formulasi 96% kompozit salbiy elektrod materiali, 1,3% CMC, 1,5% SBR 1,2% CNT va suv dispersant sifatida ishlatiladi. Aralashtirgandan so'ng, qoplama, prokat, kesish, laminatsiya, yorliqli payvandlash, qadoqlash, pishirish, suyuqlik quyish, shakllantirish va sig'imga bo'linish, nominal quvvati 3 Ah bo'lgan 408595 laminatlangan kichik yumshoq paketli batareyalar tayyorlandi. 0,2C, 0,5C, 1C, 2C va 3C tezlik ko'rsatkichlari va 0,5C zaryadlash va 1C deşarjning aylanish ko'rsatkichlari sinovdan o'tkazildi. Zaryadlash va tushirish kuchlanish diapazoni 2,8-4,2 V, doimiy oqim va doimiy kuchlanish zaryadlash, kesish oqimi esa 0,5C edi.
2 Natijalar va muhokama
Dastlabki kremniy kukuni skanerlash elektron mikroskopida (SEM) kuzatilgan. Silikon kukuni 1 (a)-rasmda ko'rsatilganidek, zarracha hajmi 2 mkm dan kam bo'lgan tartibsiz donador edi. Bilye frezalashdan so'ng, kremniy kukunining o'lchami sezilarli darajada 100 nm ga qisqartirildi [1-rasm (b)]. Zarrachalar o'lchami sinovi shuni ko'rsatdiki, kremniy kukunining D50 balli frezalashdan keyin 110 nm va D90 175 nm edi. Sharsimon frezalashdan so'ng kremniy kukunining morfologiyasini sinchkovlik bilan o'rganib chiqqach, xiralashgan strukturani ko'rsatadi (parchalangan strukturaning shakllanishi keyinroq kesma SEMda tekshiriladi). Shuning uchun, zarracha o'lchami testidan olingan D90 ma'lumotlari nano varaqning uzunligi o'lchami bo'lishi kerak. SEM natijalari bilan birgalikda, olingan nano-varaqning o'lchami kamida bitta o'lchamda zaryadlash va tushirish paytida silikon kukunining sinishi 150 nm kritik qiymatidan kichikroq ekanligiga hukm qilish mumkin. Yorqin morfologiyaning shakllanishi, asosan, kristalli kremniy kristall tekisliklarining turli dissotsilanish energiyalari bilan bog'liq bo'lib, ular orasida {111} kremniy tekisligi kristall tekisliklarga qaraganda {100} va {110} kamroq dissotsilanish energiyasiga ega. Shuning uchun, bu kristall tekislik sharli frezalash orqali osonroq yupqalashtiriladi va nihoyat, parchalanuvchi struktura hosil qiladi. Qopqoq struktura bo'shashgan tuzilmalarning to'planishiga yordam beradi, kremniyning hajmini kengaytirish uchun joy ajratadi va materialning barqarorligini yaxshilaydi.
Nano-kremniy, CNT va grafitni o'z ichiga olgan atala püskürtüldü va purkashdan oldin va keyin kukun SEM tomonidan tekshirildi. Natijalar 2-rasmda ko'rsatilgan. Püskürtmeden oldin qo'shilgan grafit matritsasi 5 dan 20 mkm gacha bo'lgan tipik yoriqli tuzilishdir [2(a)-rasm]. Grafitning zarracha hajmini taqsimlash testi D50 ning 15 mkm ekanligini ko'rsatadi. Püskürtme so'ng olingan kukun sharsimon morfologiyaga ega [2(b)-rasm] va grafit purkalgandan keyin qoplama qatlami bilan qoplanganligini ko'rish mumkin. Püskürtmeden keyin kukunning D50 qiymati 26,2 mkm. Ikkilamchi zarrachalarning morfologik xarakteristikalari SEM tomonidan kuzatilgan bo'lib, nanomateriallar tomonidan to'plangan bo'sh g'ovakli strukturaning xususiyatlarini ko'rsatadi [2-rasm (c)]. G'ovakli tuzilma bir-biri bilan o'ralgan kremniy nanoshoplardan va CNTlardan iborat [2-rasm (d)] va sinovning o'ziga xos sirt maydoni (BET) 53,3 m2 / g gacha. Shuning uchun, püskürtme so'ng, kremniy nanosheets va CNTs o'z-o'zidan yig'ilib, gözenekli bir tuzilish hosil qiladi.
Gözenekli qatlam suyuq uglerod qoplamasi bilan ishlangan va uglerod qoplamasi oldingi qadami va karbonizatsiyasi qo'shilgandan so'ng, SEM kuzatuvi o'tkazildi. Natijalar 3-rasmda ko'rsatilgan. Uglerodni oldindan qoplagandan so'ng, ikkilamchi zarrachalar yuzasi silliq bo'lib, aniq qoplama qatlamiga ega bo'ladi va 3 (a) va (b) rasmlarda ko'rsatilganidek, qoplama tugallanadi. Karbonizatsiyadan so'ng, sirt qoplama qatlami yaxshi qoplama holatini saqlaydi [3-rasm (c)]. Bundan tashqari, ko‘ndalang kesimdagi SEM tasvirida chiziq shaklidagi nanozarrachalar ko‘rsatilgan [3(d)-rasm], ular nano varaqlarning morfologik xususiyatlariga mos keladi, bu esa sharni frezalashdan so‘ng kremniy nanoparchalar hosil bo‘lishini qo‘shimcha tasdiqlaydi. Bundan tashqari, 3-rasm (d) ba'zi nanosharlar orasida plomba moddalari mavjudligini ko'rsatadi. Bu, asosan, suyuq fazali qoplama usulidan foydalanish bilan bog'liq. Asfalt eritmasi materialga kirib boradi, shunda ichki kremniy nanoshitlarning yuzasi uglerod qoplamali himoya qatlamini oladi. Shuning uchun, suyuq fazali qoplamani qo'llash orqali, ikkilamchi zarracha qoplama effektini olishdan tashqari, birlamchi zarracha qoplamasining er-xotin uglerodli qoplama effektini ham olish mumkin. Karbonlashtirilgan kukun BET tomonidan sinovdan o'tkazildi va sinov natijasi 22,3 m2 / g ni tashkil etdi.
Karbonlashtirilgan kukun kesma energiya spektri tahliliga (EDS) o'tkazildi va natijalar 4 (a) shaklda ko'rsatilgan. Mikron o'lchamdagi yadro grafit matritsaga mos keladigan C komponentidir va tashqi qoplama kremniy va kislorodni o'z ichiga oladi. Kremniyning tuzilishini qo'shimcha tekshirish uchun rentgen nurlari difraksiyasi (XRD) testi o'tkazildi va natijalar 4 (b) shaklda ko'rsatilgan. Material asosan grafit va bitta kristalli kremniydan iborat bo'lib, aniq kremniy oksidi xususiyatlariga ega emas, bu energiya spektri testining kislorod komponenti asosan silikon sirtining tabiiy oksidlanishidan kelib chiqqanligini ko'rsatadi. Silikon-uglerodli kompozit material S1 sifatida qayd etilgan.
Tayyorlangan kremniy-uglerodli material S1 tugma tipidagi yarim hujayra ishlab chiqarish va zaryadsizlanish sinovlaridan o'tkazildi. Birinchi zaryadlash va tushirish egri chizig'i 5-rasmda ko'rsatilgan. Qayta tiklanadigan o'ziga xos quvvat 1000,8 mA / g ni tashkil qiladi va birinchi tsiklning samaradorligi 93,9% ni tashkil qiladi, bu esa kremniy asosidagi ko'pgina materiallarning birinchi samaradorligidan yuqoridir. adabiyotlarda litiyatsiya haqida xabar berilgan. Yuqori birinchi samaradorlik tayyorlangan kremniy-uglerodli kompozit materialning yuqori barqarorlikka ega ekanligini ko'rsatadi. Gözenekli tuzilish, o'tkazuvchan tarmoq va uglerod qoplamasining kremniy-uglerodli materiallarning barqarorligiga ta'sirini tekshirish uchun ikki turdagi kremniy-uglerodli materiallar CNT qo'shmasdan va birlamchi uglerod qoplamasisiz tayyorlandi.
CNT qo'shmasdan kremniy-uglerodli kompozit materialning karbonlangan kukunining morfologiyasi 6-rasmda ko'rsatilgan. Suyuq fazali qoplama va karbonizatsiyadan so'ng, 6-rasmda (a) ikkilamchi zarrachalar yuzasida qoplama qatlami aniq ko'rinadi. Karbonlashtirilgan materialning ko'ndalang kesimi SEM 6-rasmda ko'rsatilgan (b). Silikon nanoshoplarning stackingi gözenekli xususiyatlarga ega va BET testi 16,6 m2 / g ni tashkil qiladi. Biroq, CNT bilan solishtirganda [3(d-rasm) ko'rsatilganidek, uning karbonlangan kukunining BET sinovi 22,3 m2 / g ni tashkil qiladi], ichki nano-kremniyni yig'ish zichligi yuqoriroqdir, bu CNT qo'shilishi rag'batlantirishi mumkinligini ko'rsatadi. gözenekli strukturaning shakllanishi. Bundan tashqari, materialda CNT tomonidan qurilgan uch o'lchamli o'tkazuvchan tarmoq mavjud emas. Kremniy-uglerodli kompozit material S2 sifatida qayd etilgan.
Qattiq fazali uglerod qoplamasi bilan tayyorlangan kremniy-uglerodli kompozit materialning morfologik xususiyatlari 7-rasmda ko'rsatilgan. Karbonizatsiyadan so'ng, 7 (a)-rasmda ko'rsatilganidek, sirtda aniq qoplama qatlami mavjud. 7(b)-rasmda ko‘ndalang kesimda nano varaqlarning morfologik xususiyatlariga mos keladigan chiziq shaklidagi nanozarrachalar mavjudligi ko‘rsatilgan. Nano varaqlarning to'planishi gözenekli strukturani hosil qiladi. Ichki nano varaqlar yuzasida aniq plomba moddasi yo'q, bu qattiq fazali uglerod qoplamasi faqat gözenekli tuzilishga ega bo'lgan uglerod qoplama qatlamini hosil qilishini ko'rsatadi va kremniy nano varaqlar uchun ichki qoplama qatlami yo'q. Ushbu kremniy-uglerodli kompozit material S3 sifatida qayd etilgan.
Tugma tipidagi yarim hujayra zaryadlash va tushirish sinovi S2 va S3 da o'tkazildi. S2 ning o'ziga xos quvvati va birinchi samaradorligi mos ravishda 1120,2 mAh / g va 84,8% ni tashkil etdi va S3 ning o'ziga xos quvvati va birinchi samaradorligi mos ravishda 882,5 mA / g va 82,9% ni tashkil etdi. Qattiq fazali qoplangan S3 namunasining o'ziga xos sig'imi va birinchi samaradorligi eng past bo'ldi, bu faqat gözenekli strukturaning uglerod qoplamasi bajarilganligini va ichki kremniy nano varaqlarining uglerod qoplamasi bajarilmaganligini ko'rsatdi, bu esa to'liq o'yinni bera olmagan. kremniy asosidagi materialning o'ziga xos quvvatiga va kremniyga asoslangan materialning sirtini himoya qila olmadi. CNTsiz S2 namunasining birinchi samaradorligi, shuningdek, CNT o'z ichiga olgan kremniy-uglerodli kompozit materialdan past edi, bu yaxshi qoplama qatlami asosida o'tkazuvchan tarmoq va yuqori darajadagi gözenekli tuzilishni yaxshilashga yordam beradi. kremniy-uglerod materialining zaryadlash va tushirish samaradorligi.
S1 kremniy-uglerodli materialdan kichik yumshoq to'plamli to'liq batareyani ishlab chiqarish tezligi va aylanish tezligini tekshirish uchun ishlatilgan. Chiqarish tezligi egri chizig'i 8-rasmda ko'rsatilgan (a). 0,2C, 0,5C, 1C, 2C va 3C tushirish quvvatlari mos ravishda 2,970, 2,999, 2,920, 2,176 va 1,021 Ah ni tashkil qiladi. 1C deşarj darajasi 98,3% gacha, lekin 2C deşarj darajasi 73,3% gacha, 3C deşarj darajasi esa 34,4% gacha pasayadi. Silikon manfiy elektrod almashinuvi guruhiga qo'shilish uchun WeChat: shimobang ilovasini qo'shing. Zaryadlash tezligi bo'yicha 0,2C, 0,5C, 1C, 2C va 3C zaryadlash quvvatlari mos ravishda 3,186, 3,182, 3,081, 2,686 va 2,289 Ah ni tashkil qiladi. 1C zaryadlash darajasi 96,7% ni tashkil qiladi va 2C zaryadlash darajasi hali ham 84,3% ga etadi. Biroq, 8(b)-rasmdagi zaryadlash egri chizig'iga rioya qilgan holda, 2C zaryadlash platformasi 1C zaryadlash platformasidan sezilarli darajada kattaroqdir va uning doimiy kuchlanish quvvati ko'pchilikni (55%) tashkil qiladi, bu 2C qayta zaryadlanuvchi batareyaning polarizatsiyasi ekanligini ko'rsatadi. allaqachon juda katta. Silikon-uglerodli material 1C da yaxshi zaryadlash va tushirish ko'rsatkichlariga ega, ammo yuqori tezlik ko'rsatkichlariga erishish uchun materialning strukturaviy xususiyatlarini yanada yaxshilash kerak. 9-rasmda ko'rsatilganidek, 450 tsikldan so'ng, sig'imni ushlab turish darajasi 78% ni tashkil etadi, bu yaxshi sikl ish faoliyatini ko'rsatadi.
Elektrodning tsikldan oldingi va keyingi holati SEM tomonidan o'rganildi va natijalar 10-rasmda ko'rsatilgan. Tsikldan oldin grafit va kremniy-uglerodli materiallarning yuzasi aniq [10-rasm (a)]; tsikldan so'ng, sirtda qoplama qatlami aniq hosil bo'ladi [10-rasm (b)], bu qalin SEI plyonkasi. SEI plyonkasi pürüzlülüğüFaol lityum iste'moli yuqori, bu tsiklning ishlashiga yordam bermaydi. Shuning uchun silliq SEI plyonkasini shakllantirishni rag'batlantirish (masalan, sun'iy SEI plyonka konstruktsiyasi, mos elektrolit qo'shimchalarini qo'shish va boshqalar) tsiklning ishlashini yaxshilashi mumkin. Silikon-uglerod zarralarini tsikldan so'ng kesma SEM kuzatuvi [10-rasm (c)] asl chiziq shaklidagi kremniy nanozarralari qo'polroq bo'lib qolganligini va gözenekli tuzilish asosan yo'q qilinganligini ko'rsatadi. Bu, asosan, tsikl davomida kremniy-uglerod materialining doimiy hajm kengayishi va qisqarishi bilan bog'liq. Shu sababli, kremniy asosidagi materialning hajmini kengaytirish uchun etarli tampon maydonini ta'minlash uchun gözenekli strukturani yanada kuchaytirish kerak.
3 Xulosa
Kremniyga asoslangan salbiy elektrod materiallarining hajmining kengayishi, zaif o'tkazuvchanligi va zaif interfeys barqarorligiga asoslanib, ushbu maqola kremniy nano varaqlarining morfologiyasi, gözenekli tuzilma qurilishi, o'tkazuvchan tarmoq qurilishi va butun ikkilamchi zarrachalarning to'liq uglerod qoplamasidan maqsadli yaxshilanishlarni amalga oshiradi. , umuman kremniyga asoslangan salbiy elektrod materiallarining barqarorligini yaxshilash. Kremniy nanoshoplarning to'planishi gözenekli tuzilma hosil qilishi mumkin. CNT ning kiritilishi g'ovakli strukturaning shakllanishiga yanada yordam beradi. Suyuq fazali qoplama bilan tayyorlangan kremniy-uglerodli kompozit material qattiq fazali qoplama bilan tayyorlanganidan ko'ra er-xotin uglerodli qoplama effektiga ega va yuqori o'ziga xos quvvat va birinchi samaradorlikni namoyish etadi. Bundan tashqari, CNT o'z ichiga olgan kremniy-uglerodli kompozit materialning birinchi samaradorligi CNTsiz bo'lganidan yuqori, bu asosan kremniyga asoslangan materiallarning hajmini kengaytirishni yumshatish uchun gözenekli strukturaning yuqori darajasi bilan bog'liq. CNT ning joriy etilishi uch o'lchovli o'tkazgich tarmog'ini qurish, kremniy asosidagi materiallarning o'tkazuvchanligini yaxshilash va 1C da yaxshi tezlik ko'rsatkichlarini ko'rsatadi; va material yaxshi tsikl ishlashini ko'rsatadi. Shu bilan birga, kremniyning hajmini kengaytirish uchun etarli bufer maydonini ta'minlash va silliq qatlam hosil bo'lishiga yordam berish uchun materialning gözenekli tuzilishini yanada kuchaytirish kerak.va kremniy-uglerodli kompozit materialning tsikl ish faoliyatini yanada yaxshilash uchun zich SEI plyonkasi.
Shuningdek, biz oksidlanish, diffuziya va tavlanish kabi gofretni qayta ishlashda keng qo'llaniladigan yuqori toza grafit va silikon karbid mahsulotlarini etkazib beramiz.
Keyingi munozara uchun bizga tashrif buyurish uchun butun dunyo bo'ylab mijozlarni xush kelibsiz!
https://www.vet-china.com/
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 13-noyabr