Efficient way to improve energy density of lithium ion batteries

2022/04/08

Autor :Iflowpower –Fornecedor de estação de energia portátil

Como substância ativa, a variação de volume chega a 270% no ciclo de carga/descarga, a variação de volume chega a 270%, a vida útil do ciclo é ruim. Esta Conferência de Descoberta do Corpo leva a: (1) O dano das partículas de silício e o revestimento do fluido de concentração de cobre; (2) O filme de eletrólito sólido (SEI) é instável no processo circulatório, o volume do corpo obstrui a sanção SEI e a composição repetitiva, resultando em falha da bateria de íon de lítio. O processo de compactação fará com que o contato da fase sólida seja mais firme e a função de transmissão eletrônica da placa progressiva.

No entanto, a porosidade é muito baixa, e a resistência de transmissão de íons de lítio é adicionada, e a impedância de transferência de carga da interface eletrodo / eletrólito, a função de ampliação está deteriorada. Geralmente, a otimização da porosidade do eletrodo de grafite é controlada em 20% -40%, enquanto o eletrodo à base de silício, a função de compactação é deteriorada, e a porosidade geral desses pólos é de 60% -70%, e a alta porosidade pode harmônico material . Grandes partículas tampão deformam-se dramaticamente, retardando o pó e caindo.

No entanto, a folha de eletrodo negativo de base de silício de alta porosidade limita a densidade de energia volumétrica. Então, como o eletrodo negativo de base de silício da bateria de íons de lítio desliza? Karkarz et ai. Reproduz o processo de preparação de eletrodos de silício.

Primeiro, eles usam dois métodos de mistura para preparar 80% em peso de silício, 12% em peso de grafeno e 8% em peso de pasta de eletrodo CMC: (1) SM: processo de moagem de bola convencional; (2) RAM: processo artesanal de ultra-som em duas etapas Na primeira etapa na solução tampão pH3 (ácido cítrico 0,17M + 0,07mkoh) Ultrassom 涣涣硅 e CMC, o segundo passo na adição de folhas de grafeno e ultra-som sustentado água.

Conforme mostrado nas Figuras 1A e D, há uma pedra-tinta, e o RAM espalhado ultrassônico adere à deposição original da folha de grafeno, e a folha é maior que 10.μm, espalhado paralelamente ao coletor, a porosidade do revestimento é maior, enquanto o SM é misturado e a folha de grafeno é quebrada, a folha de grafeno é de apenas alguns micrômetros. A porosidade polar RAM não caracterizada é de cerca de 72%, que é maior que 60% do eletrodo SM.

Não há diferença no silício, dois métodos de mistura. O grafeno nano-fósforo possui excelentes capacidades de condução eletrônica, a RAM espalhada adere à integridade da folha de grafeno e a função do ciclo da bateria é boa. Em seguida, discutem a influência da porosidade, densidade e função eletroquímica da compactação no eletrodo.

Conforme mostrado na Figura 1, após a compactação, o grafite e o silício não mudaram significativamente, ficando apenas o revestimento mais denso. A folha de pólo é transformada em uma função eletroquímica de detecção de semi-bateria e, a partir da Fig. 2, entende-se: (1) é adicionado à pressão compacta, a porosidade do eletrodo diminui, a densidade é adicionada, a capacidade da razão de volume é adicionado.

(2) Ininterruptamente, a porosidade RAM é de cerca de 72%, superior a 60% do eletrodo SM. Além disso, o eletrodo RAM é mais difícil, atinge 35% de porosidade, o eletrodo RAM requer 15T/cm2 de pressão, enquanto o pólo SM é de apenas 5t/cm2. Isso ocorre porque a folha de grafeno é difícil e o pólo RAM adere à estrutura semelhante à grafite, sendo mais difícil de compactar.

(3) De acordo com o volume de silício completamente de lítio, o volume é mais de 193% da capacidade específica de volume contábil. Sob a compactação de 20T/cm2, a capacidade específica de volume é a maior, e a porosidade do eletrodo RAM e SM é dividida em 34%, 27%, e a capacidade específica de volume correspondente é 1300mAh/cm3, 1400mAh/cm3. Outros, eles também descobriram que compactaram soluções extremamente famintas para melhorar a funcionalidade do ciclo.

Quando o filme polar é compactado, o aglutinante e as partículas de material vivo podem quebrar com a força de atrito entre as partículas, e até mesmo o próprio aglutinante se liga, deteriorando assim a estabilidade mecânica polar, rachadura da função de ciclo (Fig. 4A). O processo de maturação é de 2 a 3 dias em ambiente de 80% de umidade, no qual o ligante será recolocado, e melhor pavimentado na superfície das partículas do material vivo, e fixado mais afinação da cabeça.

, Outros, a folha de cobre atacará, a folha de cobre constitui as ligações químicas Cu (OC (= O) -R) 2, e a força de ligação é adicionada e o revestimento é descartado. Assim, o amadurecimento resolve a capacidade de fazer uma função de estabilidade e ciclo. A alteração da microestrutura do processo de espalhamento - compactação - maturação é mostrada na Figura 4c, a compactação leva à quebra do ligante, a estabilidade do ciclo é variada, enquanto a realocação do ligante é anexada da cabeça para a cabeça, a microestrutura do eletrodo Mudança, avanço da estabilidade mecânica, progresso da função de circulação correspondente.

Se você resolver primeiro a malha extrema, então compacta, a função de circulação polar é melhorada, mas o uso não é claro (Figura 4B). Isso ocorre porque o amadurecimento aumenta a estabilidade mecânica do poste, mas a compactação subsequente destruiu a conexão do ligante. Assim, o eletrodo à base de silício, para avançar a função de circulação, o material a granel é grande, a porosidade polar é alta, mas para avançar a densidade de energia volumétrica, a fatia polar de compactação é reduzida, a demanda é resolver Melhorar a microestrutura do eletrodo.

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