การขยายตัวของวัสดุขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียมชาร์จนั้นยากที่จะเอาชนะด้วยวิธีใหม่ของทีม R <000000> D ของสหรัฐอเมริกาและจีน

著者：Iflowpower – Dodávateľ prenosných elektrární

ตามรายงานของสื่อต่างประเทศ เนื่องจากซิลิกอนมีความหนาแน่นพลังงานสูง จึงทำให้กลายเป็นวัสดุขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีความน่าดึงดูดใจเป็นอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการชาร์จ การหดตัวจากการขยายตัวอาจสูงถึง 300% เมื่อซิลิกอนในเซลล์ทำปฏิกิริยากับลิเธียม และเมื่อเวลาผ่านไป จะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลงอย่างมาก เกิดไฟฟ้าลัดวงจรของแบตเตอรี่ และท้ายที่สุดอาจนำไปสู่การทิ้งแบตเตอรี่ได้

เพื่อปรับปรุงข้อเสียข้างต้นและรักษาความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่โดยทั่วไป ปัจจุบันจึงใช้ขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโดยใช้ซิลิกอนมอนอกไซด์ (SiOx, X≈1) การประยุกต์ใช้ของแอนโอดออกไซด์ที่เป็นซิลิกอนนั้นมีสูงมาก และประสิทธิภาพของรอบยังได้รับการปรับปรุงเช่นกัน อย่างไรก็ตาม วัสดุยังคงไม่สามารถป้องกันการเปลี่ยนแปลงปริมาตรได้ และค่าการนำไฟฟ้าที่อ่อนแอก็ยังอ่อนแอ

มีการดำเนินการวิจัยจำนวนมากเพื่อจัดการกับปัญหาทางเทคนิคดังกล่าวข้างต้น วันนี้ทีมนักวิจัยในประเทศของฉันและสหรัฐอเมริกาได้เผยแพร่ผลการวิจัยและพบวิธีการปรับปรุงใหม่ 2 วิธี ผลงานวิจัยของทีมสหรัฐอเมริกา : Non-adhere silica oxide / carbon complex ทีมวิจัยมหาวิทยาลัยเคนตักกี้ (UNIVERSITYE) หลังจากผสมอนุภาคออกไซด์ซิลิกอนกับคราฟต์ลิกนินแล้ว จึงสังเคราะห์สารประกอบออกไซด์ซิลิกอนที่มีประสิทธิภาพสูงแบบไม่ยึดติด / คาร์บอน (Binder-freesiox/c) สำหรับทำอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

หลังจากการอบด้วยความร้อน ลิกนินจะสร้างวัตถุที่มีสภาพเป็นสื่อไฟฟ้า (ConductiveMatrix) ซึ่งสามารถรองรับอนุภาคออกไซด์ที่เป็นซิลิกอนได้จำนวนมาก เพื่อให้แน่ใจถึงสภาพการนำไฟฟ้า การเชื่อมต่อ และปรับตัวเข้ากับปฏิกิริยาการก่อหิน/การดีโอเดนเทชันระหว่างการก่อหิน/การถอดหิน การเปลี่ยนแปลงระดับเสียง วัสดุนี้ไม่จำเป็นต้องใช้สารยึดเกาะหรือตัวนำแบบธรรมดา

ประสิทธิภาพของอิเล็กโทรดที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตนั้นยอดเยี่ยมมาก หากเปรียบเทียบกับอิเล็กโทรดออกไซด์ซิลิกอนที่มีอัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาตรที่ค่อนข้างเล็ก (160%) สมบัติทางเคมีไฟฟ้าเชิงกลจะยอดเยี่ยม เมทริกซ์เฟอร์บอนมีขนาดใหญ่ และสามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงปริมาตรได้ ผลลัพธ์จากงานวิจัยของทีมเรา : Micro SiOx / C Cabens (Core-Shell) Composite ทีมวิจัยของประเทศของเราพัฒนาโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพในการเตรียมสารประกอบเปลือกแกน micro SiOx / C

กลุ่มศึกษาได้ผสมกรดซิตริกกับออกไซด์ซิลิกอนที่บดด้วยลูกบอลจนกลายเป็นคาร์บอน ตามด้วยคอมเพล็กซ์เชลล์คอร์ SiOx / C ที่มีพื้นผิว - คอร์ไมโคร SiOx และคาร์บอนซิเตรต CONFORMALCARBONSHELL เปลือกคาร์บอนช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้าของออกไซด์ที่เป็นซิลิกอนได้อย่างมาก และการเปลี่ยนแปลงปริมาตรในการปรับตัวเข้ากับปฏิกิริยาลิเธียม/ดีออดลิเธียม อิเล็กโทรดที่ผลิตจากสารประกอบ SiOx/C คือ 1296

3mAh/g และประสิทธิภาพ COMBICEFICIENCY สูงถึง 99.8% และอัตราการเก็บรักษาความจุอยู่ที่ 65.1% (843.

5mAh/g) หลังจากชาร์จและปล่อยประจุ 200 ครั้ง ตามที่ทีมวิจัยได้กล่าวไว้ ประสิทธิภาพการระบายของสารเชิงซ้อนนั้นยอดเยี่ยมมาก วิธีนี้สามารถบรรลุการผลิตจำนวนมาก คุ้มต้นทุน สามารถผลิตวัสดุขั้วบวกประสิทธิภาพสูงที่ทำจากวัสดุผสม SiOx/C ได้