روش تهیه مواد الکترود منفی باتری لیتیوم یونی کامپوزیت سیلیکون-کربن چیست؟

2022/04/08

نویسنده :Iflowpower –تامین کننده نیروگاه های قابل حمل

مواد کامپوزیت سیلیکون-کربن به یک نقطه داغ در زمینه مواد منفی باتری لیتیوم-یون در زمینه باتری لیتیوم-یون تبدیل شده اند که انتظار می رود نسل جدیدی از مواد الکترود منفی باتری لیتیوم-یون در زمینه منفی باشد. مواد الکترود در باتری های لیتیوم یونی روش های کامپوزیت سیلیکون- کربن و مواد کربنی تأثیر مهمی بر مورفولوژی مواد کامپوزیت و خواص الکتروشیمیایی دارند. در حال حاضر، مواد الکترود منفی کامپوزیت کربن-کربن-کربن را می توان به کربن گرافیت، کربن آمورف، میکروکره های کربن فاز میانی، الیاف کربن، نانولوله های کربنی، گرافن و غیره تقسیم کرد.

سری کوچک زیر معرفی مختصری از مواد منفی کامپوزیت سیلیکون-کربن است. I. کامپوزیت دوتایی سیلیکون-کربن 1، گرافیت کامپوزیت سیلیکون-گرافیت در حال حاضر پرمصرف ترین ماده الکترود منفی باتری لیتیوم-یون است، دارای پلت فرم ولتاژ خوب و قیمت پایین است، و ساختار لایه مانند می تواند به طور موثر در طول شارژ تولید کند.

استرس درونی نحوه ساخت خواص الکتروشیمیایی کامپوزیت سیلیکون-گرافیت برای بهینه سازی تمرکز تحقیقات. روش تهیه اصلی مواد کامپوزیت سیلیکون گرافیت با روش سل ژل و آسیاب گلوله ای مکانیکی.

1) روش سل ژل یک پیش ماده با استفاده از Si5h10 به عنوان پیش ماده با گرافیت طبیعی متخلخل است و یک ماده کامپوزیت سیلیکون-گرافیت پس از عملیات حرارتی به دست می آید. این روش دارای این مزیت است که مواد کامپوزیتی آماده شده دارای ثبات گردش خوبی است. 2) آسیاب گلوله ای مکانیکی برای قرار دادن میکروسفرهای پلی (استایرن-دیلین) در کامپوزیت سیلیکون-گرافیت، توسط مواد کامپوزیت سیلیکون-گرافیت آسیاب توپی با انرژی بالا قرار می گیرد.

این روش دارای مزیت کاهش انبساط حجمی مواد برای بهبود عملکرد در گردش مواد الکترود است. 2، مواد مرکب کربن آمورف سیلیکونی کربن آمورف یک ماده کربنی از ساختار آمورف است که معمولاً با ترک خوردگی در دمای پایین از یک ماده پلیمری به دست می آید. بیشتر ظرفیت مقایسه بسیار برگشت پذیر بهتر از سازگاری الکترولیت است.

استفاده از کربن آمورف به عنوان یک بستر نه تنها یک بافر حجم خوبی دارد، بلکه رسانایی ماده را نیز بهبود می بخشد. روش اصلی تهیه مواد کامپوزیت کربن آمورف سیلیکون دارای تجزیه در اثر حرارت و آسیاب گلوله ای با انرژی بالا است. 1) پیرولیز برای تهیه مواد کامپوزیت سیلیکون-کربن با پیرولیز رزین فنلی است.

مطالعات نشان داده است که ماده کامپوزیت 640 ~ 1029 میلی آمپر بر گرم پس از 10 چرخه کامپوزیت است. این روش دارای این مزیت است که پیوند کووالانسی ایجاد شده بین رزین فنلی و سیلیکون، نیروی پیوند بین کربن سیلیکون را افزایش می‌دهد، که می‌تواند پایداری ساختار مواد را بهبود بخشد و اولین ظرفیت ویژه غیر قابل برگشت را کاهش دهد. 2) آسیاب گلوله ای پرانرژی بر پایه سیلیس و ساکارز است، مواد کامپوزیت سیلیکون-کربن را با آسیاب گلوله ای با انرژی بالا و متعاقب آن تجزیه در اثر حرارت تولید می کند، که در آن ذرات نانو سیلیس (<50 nm) are uniformly dispersed in an amorphous carbon matrix.

3، مواد کامپوزیت سیلیکون-نانو کربن کامپوزیت سیلیکون-نانو کربن عمدتاً به نانولوله های سیلیکون-کربن و سیلیکون-گرافن تقسیم می شوند. 1) مواد کامپوزیت کامپوزیت سیلیکون-کربن نانولوله نانولوله سیلیکون-کربن دارای روش رسوب شیمیایی بخار، آسیاب توپی با انرژی بالا و روش رسوب لیزر پالسی است. نانولوله کربنی نانولوله ای است که از یک لایه یا تعداد زیادی ورقه گرافیتی ساخته شده است و فاصله بین لایه ها و لایه ها حدود 0 است.

34 نانومتر، و فاصله لایه های بزرگتر برای یون های لیتیوم سودمندتر است. تعبیه و استخراج. با توجه به طول محدود لوله کربن، عمق عمق یون لیتیوم کم است، مسیر نسبتا کوتاه است، درجه شارژ و تخلیه الکترود تحت جریان زیاد کم است.

علاوه بر این، ساختار آن پایدار و رسانایی خوب است، بنابراین نانولوله‌های کربنی به طور گسترده مورد توجه قرار گرفته‌اند. روش رسوب شیمیایی بخار C8H10، Fe (C5H5) 2 به عنوان منبع کربن و کاتالیزور است که ابتدا یک آرایه نانولوله کربنی مرتب شده طولی تهیه می کند و سپس از نانولوله از سطح نانولوله سیلیکونی در یک نانولوله سیلیکونی برای به دست آوردن سیلیکون ته نشین می شود. مواد کامپوزیت نانولوله کربنی نمودار مصنوعی کامپوزیت نانولوله سیلیکون کربن این روش این است که ثبات چرخه خوب است.

عیب این است که عملکرد پایین است، هزینه تولید بالا است و فرآیند آماده سازی کنترل دقیق آن دشوار است و برای تولید در مقیاس بزرگ مناسب نیست. 2) گرافن کامپوزیت سیلیکون-گرافن دارای خواص رسانایی، رسانایی حرارتی و مکانیکی برتر است و دارای سطح ویژه بالایی است که بهبود خواص الکتروشیمیایی را تسهیل می‌کند و بنابراین انتظار می‌رود که به عنوان زیرلایه تهیه شود. روش آماده سازی کامپوزیت سیلیکون-گرافن به این صورت است که منبع سیلیکون و جوهر گرافیت را قرار می دهیم تا پس از مخلوط کردن سیلیکون و پودر خشک انجمادی خشک، به خوبی مخلوط شوند و آن را تحت یک جو غیر اکسید کننده واکنش دهند و مواد کامپوزیت سیلیکون - گرافیت اتیلن را واکنش دهند.

این روش دارای مزیت عدم نیاز به قالب، درجه عملی سازی بالا است و مواد کامپوزیت سیلیکون-گرافن به دست آمده مزایای کامپوزیت های گرافن و مواد متخلخل را تنظیم می کند و مقدار مواد مبتنی بر سیلیکون را به عنوان یک ماده منفی باتری لیتیوم یونی بهبود می بخشد. . عملکرد سیکل ضعیف و عملکرد بزرگنمایی، راندمان پایین. تصویر SEM کامپوزیت سیلیکون-گرافن (سمت راست) دو، کامپوزیت های پلیمری سیلیکون-کربن، محققان خواص الکتروشیمیایی مواد الکترود را توسط سیلیکون، کربن و اکسیدهای فلزی یا فلزی مختلف بهبود داده اند، پیشرفت زیادی به دست آورده اند.

کامپوزیت های پلیمری سیلیکون-کربن عمدتاً شامل Si1.81CO0.6Mn0 است.

6Al0.3 کامپوزیت، Sixco0.6B0.

6Al0.2 کامپوزیت، مواد کامپوزیت Si / MgO / C، و غیره. سیلیکون، کربن و فلزات یا اکسیدهای فلزی مختلف می توانند به طور موثر ظرفیت برگشت پذیر و عملکرد چرخه مواد را بهبود بخشند.

در این مرحله تحقیقات به آسیاب‌های گلوله‌ای مکانیکی ساده محدود می‌شود و هنوز فضای تحقیقاتی زیادی در این زمینه وجود دارد.

با ما تماس بگیرید
فقط به ما نیازهای خود را بگویید، ما می توانیم بیشتر از آنچه شما می توانید تصور کنید.
درخواست خود را ارسال کنید
Chat with Us

درخواست خود را ارسال کنید

زبان دیگری انتخاب کنید
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
زبان فعلی:فارسی