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锂离子电池负极材料PK:石墨vs硅材料

发布时间:2021-02-09 16:35
本文摘要:石墨材料是锂离子电池界的元老,具有许多优秀品质,但近年来高性能阴极材料突然冒出来,威胁石墨材料的地位,上演了心爱的杀人剧。硅负材料作为新材料中杰出的代表,知道与石墨纠缠的怨恨不清。硅阴极材料理论的容量远远高于4200mAh/g,是新一代锂离子电池阴极材料的强大竞争对手。 但是硅阴极没有自然的不足。锂映射在Si的晶胞内,Si材料不会再次引起相当严重的收缩,体积收缩超过300%,阴极材料收缩分化,容量迅速上升。为了解决硅阴极的这些缺点,科学家们利用石墨来解决硅阴极的缺点。

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石墨材料是锂离子电池界的元老,具有许多优秀品质,但近年来高性能阴极材料突然冒出来,威胁石墨材料的地位,上演了心爱的杀人剧。硅负材料作为新材料中杰出的代表,知道与石墨纠缠的怨恨不清。硅阴极材料理论的容量远远高于4200mAh/g,是新一代锂离子电池阴极材料的强大竞争对手。

但是硅阴极没有自然的不足。锂映射在Si的晶胞内,Si材料不会再次引起相当严重的收缩,体积收缩超过300%,阴极材料收缩分化,容量迅速上升。为了解决硅阴极的这些缺点,科学家们利用石墨来解决硅阴极的缺点。

硅最初代替了石墨负极,但最后两种材料一起跑了过来。你中有我,我中有你。硅充电根据硅的生产方式主要分为壳型、映射型和分子识别型,根据形态分为粒子型和薄膜型,根据硅碳种类分为硅碳二元填充和硅碳多元填充。硅碳复合材料的制造方法有很多种。

例如,高能球磨方法(机械活化法、利用机械能引起化学反应或诱导物质的组织、结构、性能的变化)、化学气相沉积法(CVD法)、喷出物沉积法目前适用的主要方法是高温分解法,该方法与其他方法相比,工艺比较简单,适用于前景。常用的方法是将纳米硅粒子集中在有机溶剂中,重新添加适当的有机物,潮湿后在高温下发生反应分解反应,分解Si碳复合材料。例如,彭菲。


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