Das Laden der Anodenmaterialausdehnung einer Lithiumbatterie ist mit der neuen Methode des Forschungs- und Entwicklungsteams der USA und Chinas nur schwer zu bewältigen

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Ausländischen Medienberichten zufolge ist Silizium aufgrund seiner hohen Energiedichte ein äußerst attraktives Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien geworden. Während der Ladephase kann die Ausdehnungsschrumpfung jedoch 300 % erreichen, wenn das Silizium in der Zelle mit Lithium interagiert. Und mit der Zeit wird die Leistung deutlich reduziert, es kommt zu einem Kurzschluss der Batterie und letztendlich zum Batterieschrott.

Um die oben genannten Nachteile zu beheben und die Energiedichte der Batterie im Allgemeinen aufrechtzuerhalten, wird derzeit für die Anode einer Lithium-Ionen-Batterie Siliziummonoxid (SiOx, X≈1) verwendet. Die Anwendung einer Oxidanode auf Siliziumbasis ist sehr hoch und die Zyklusleistung wird ebenfalls verbessert. Allerdings verhindert das Material Volumenänderungen immer noch nicht und weist eine schwache Leitfähigkeit auf.

Zur Lösung der oben genannten technischen Probleme wurden zahlreiche Forschungsarbeiten durchgeführt. Heute hat das Forschungsteam in meinem Land und den Vereinigten Staaten Forschungsergebnisse veröffentlicht und zwei neue Verbesserungsmethoden gefunden. Die Forschungsergebnisse des US-Teams: Nicht haftender Siliziumoxid-/Kohlenstoffkomplex. Das Forschungsteam der Kentucky University (UNIVERSITYE) synthetisierte nach dem Mischen von Siliziumoxidpartikeln und Kraftlignin einen hochleistungsfähigen nicht haftenden Siliziumoxid-/Kohlenstoffkomplex (Binder-freesiox/c) zur Herstellung von Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien.

Nach der Wärmebehandlung bildet das Lignin einen leitfähigen Körper (ConductiveMatrix), der eine große Anzahl oxidischer Partikel auf Siliziumbasis aufnehmen kann, um die elektronische Leitfähigkeit und Konnektivität sicherzustellen und sich an die Lithiierungs-/Dedentierungsreaktion während der Lithiierung/Dedentierung anzupassen. Lautstärkeänderung. Bei diesem Material ist die Verwendung herkömmlicher Bindemittel oder Leiter nicht erforderlich.

Die Leistung der aus dem Verbundwerkstoff hergestellten Elektrode ist äußerst hervorragend. Im Vergleich zur relativ kleinen Volumenänderungsrate der Siliziumoxidelektrode (160 %) sind die mechanischen elektrochemischen Eigenschaften hervorragend, die Ferronmatrix ist groß und kann an Volumenänderungen angepasst werden. Die Ergebnisse unserer Teamforschung: Mikro-SiOx/C-Kern-Schale-Komposit Das Forschungsteam meines Landes hat eine effiziente Lösung zur Herstellung eines Mikro-SiOx/C-Kern-Schale-Komplexes entwickelt.

Die Studiengruppe mischte Zitronensäure und ein kugelgemahlenes Siliziumoxid zu Kohlenstoff, gefolgt von einem strukturierten SiOx/C-Kern-Schale-Komplex – SiOx-Mikrokern und Citratkohlenstoff CONFORMALCARBONSHELL. Durch die Kohlenstoffhülle wurde die elektrische Leitfähigkeit von Silizium-basierten Oxiden und die Volumenänderung in Anpassung an die Lithiuming/Deod-Lithium-Reaktion stark erhöht. Die aus dem SiOx/C-Komplex hergestellten Elektroden sind 1296.

3 mAh/g, und die COMBICE-EFFIZIENZ liegt bei bis zu 99,8 % und die Kapazitätserhaltungsrate beträgt 65,1 % (843).

5 mAh/g) nach 200-maligem Laden und Entladen. Laut dem Forschungsteam ist die Entladeeffizienz des Komplexes äußerst hervorragend. Mit diesem Verfahren ist eine kostengünstige Massenproduktion möglich und es können Hochleistungsanodenmaterialien aus SiOx/C-Komplexverbundstoffen hergestellt werden.