Efficient way to improve energy density of lithium ion batteries

2022/04/08

Nivîskar:Iflowpower -Pêşkêşvanê Stasyona Hêzê ya Portable

Wekî ku maddeya çalak, di çerxa barkirin / dakêşanê de guheztina dengan digihîje% 270, guheztina dengan digihîje 270%, jiyana çerxê xizan e. Ev Konferansa Lêgerîna Bedenê dibe sedema: (1) Zirara pariyên silicon, û xêzkirina ji şilava kombûna sifir; (2) Fîma elektrolîtê ya zexm (SEI) di pêvajoya gerîdeyê de ne aram e, girseya laş astengiya SEI-ê asteng dike û Pêkhatin dubare dike, ku di encamê de têkçûna pîlê îyona lîtiumê çêdibe. Pêvajoya berhevkirinê dê têkiliya qonaxa zexm zexmtir bike, û fonksiyona veguheztina elektronîkî ya plakaya pêşkeftî.

Lêbelê, porozî pir kêm e, û berxwedana veguheztina îyona lîtiumê tê zêdekirin, û impedansa veguheztina bargiraniya pêwendiya elektrod / elektrolîtê, fonksiyona mezinbûnê xirab dibe. Bi gelemperî, xweşbîniya porozîzasyona elektroda grafît di% 20 -40% de tê kontrol kirin, dema ku elektroda bingehîn a silicon, fonksiyona berhevkirinê xera dibe, û poroziya gelemperî ya van potan 60% -70%, û poroziya bilind dikare materyalê ahengdar bike. . Parçeyên mezin, tampon bi awayekî dramatîk deforme dibin, toz hêdî dibin û dikevin.

Lêbelê, pelika elektrodê neyînî ya bingeha siliconê ya poroziya bilind tîrêjiya enerjiya volumetric sînor dike. Ji ber vê yekê elektroda negatîf a bingeha siliconê ya pîlê lithium-ion çawa dihejîne? Karkarz et al. Pêvajoya amadekirina elektrodên silicon dilîze.

Pêşîn, ew du awayên tevlihevkirinê bikar tînin da ku 80% ji hêla giraniya silicon, 12 wt% grafene û 8 wt% slurya elektrodê CMC amade bikin: (1) SM: Pêvajoya rijandina topa konvansiyonê; (2) RAM: Pêvajoya keştiya ultrasoundê ya du-gavekî Di gava yekem de di çareseriya tampon a pH3 de (0,17M asîda sîtrîk + 0,07mkoh) Ultrasound 涣 涣 硅 û CMC, gava duyemîn di lê zêdekirina pelên grafene û ultrasounda domdar a avê de ye.

Wekî ku di Figure 1A û D de tê xuyang kirin, reng-kevir heye, û RAM-a belavbûyî ya ultrasonîk bi depokirina orîjînal a pelê grafene ve girêdayî ye, û pel ji 10-ê mezintir e.μm, bi berhevkerê re paralel belav dibe, poroziya xêzkirinê bilindtir e, dema ku SM tevlihev e, û pelê grafene şikestî ye, pelê grafene tenê çend mîkrometre ye. Poroziya polar a RAM-ê ya nenas bi qasî 72%, ku ji% 60-ê elektrodê SM-ê mezintir e.

Di siliconê de, du awayên tevlihevkirinê de cûdahî tune. Grafena nano-fosfos xwedan kapasîteyên guheztina elektronîkî yên berbiçav e, RAM-a belavbûyî bi yekrêziya pelê grafenê ve girêdayî ye, û fonksiyona çerxa batterê baş e. Dûv re, ew li ser bandora porozî, drav, û fonksiyona elektrokîmyayî ya berhevkirina li ser elektrodê nîqaş dikin.

Wekî ku di Figure 1-ê de tê xuyang kirin, piştî berhevkirinê, grafît û silicon bi girîngî neguherî ne, û tenê cil û berg pirtir e. Pelê polê di nav fonksiyonek elektrokîmyayî ya tespîtkirina nîv-batê de tê çêkirin, û ji Fig. 2, ev tê fêm kirin: (1) li zexta kompakt tê zêdekirin, poroziya elektrodê kêm dibe, tîrêj lê zêde dibe, kapasîteya rêjeya qebareyê ye. zêde kirin.

(2) Bênavber, poroziya RAM-ê bi qasî 72%, ji% 60-ê elektrodê SM-ê mezintir e. Wekî din, elektroda RAM-ê dijwartir e, digihîje% 35 poroziyê, elektroda RAM 15T / cm2 zext hewce dike, dema ku pola SM tenê 5t / cm2 ye. Ev e ji ber ku pelê grafene dijwar e, û stûna RAM-ê bi avahiya mîna grafît ve girêdayî ye, berhevkirina wê dijwartir e.

(3) Li gorî qebareya bi tevahî lîtium silicon, hejmûn ji% 193-ê kapasîteya taybetî ya hesapkirî ye. Di bin berhevkirina 20T / cm2 de, kapasîteya taybetî ya voltê ya herî mezin e, û poroziya elektrodê RAM û SM ji% 34, 27% tê dabeş kirin, û kapasîteya taybetî ya volume ya têkildar 1300mAh / cm3, 1400mAh / cm3 e. Yên din, wan her weha dît ku çareseriyên pir birçî berhev kirine da ku fonksiyona çerxê baştir bikin.

Gava ku fîlima polar tê berhev kirin, dibe ku girêk û pariyên maddeya zindî li ser hêza ferqê ya di navbera pirtikan de bişkînin, û tewra binder bixwe jî bi hev ve girêdide, bi vî rengî aramiya mekanîkî ya polar xirab dike, fonksiyona çerxê şikestiye (Hêjî. 4A). Pêvajoya gihîştinê 2 û 3 rojan e li hawîrdora% 80 ya nemiyê, ku tê de bend dê were veguheztin, û çêtir di rûbera perçeyên materyalê zindî de were xêzkirin, û ji serî de bêtir guheztinek were danîn.

, Wekî din, pelika sifir dê êrîş bike, pelika sifir 2 bendên kîmyewî Cu (OC (= O) -R) pêk tîne, û hêza girêdanê tê zêdekirin, û cil tê avêtin. Bi vî rengî, ripenî şiyana çêkirina aramî û fonksiyonek çerxê çareser dike. Guherîna mîkrosaziya pêvajoya belavbûyî - berhevkirin - ripestage di Figure 4c de tê xuyang kirin, tevhevbûn dibe sedema şikestina binderê, îstîqrara çerxê cihêreng e, dema ku veguheztina girêdanê ji serî ber bi serî ve tê girêdan, mîkrostruktura elektrodê Guhertin, pêşkeftina aramiya mekanîkî, pêşkeftina fonksiyona gerîdeyê ya têkildar.

Ger hûn pêşî tevna zehf çareser bikin, wê hingê tevlihev bikin, fonksiyona gerîdeya polar çêtir dibe, lê karanîna ne diyar e (Wêne 4B). Ev e ji ber ku şînbûn aramiya mekanîkî ya polê zêde dike, lê berhevkirina paşîn girêdana binderê hilweşandiye. Bi vî rengî, elektrodê-based silicon, ji bo pêşdebirina fonksiyona gerîdeyê, materyalê girs mezin e, poroziya polar zêde ye, lê ji bo pêşdebirina dendika enerjiyê ya voltîkî, perçeya polar a berhevkirinê kêm dibe, pêdivî ye ku çareser bibe. Mîkrostruktura elektrodê çêtir bikin.

.

PAQIJ BÛN
Tenê daxwazên xwe ji me re vebêjin, em dikarin ji we bêtir bifikirin.
Lêpirsîna xwe bişînin
Chat with Us

Lêpirsîna xwe bişînin

Zimanek cûda hilbijêrin
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
Zimanê heyî:Kurdî (Kurmancî)