Силиконовый углеродный анодный материал-это новый тип материала анода литий-батареи, который объединяет кремниевые материалы с углеродными материалами различных структур . его ядро лежит в дополнительных преимуществах кремния и углерода, что значительно повышает производительность аккумулятора {2}.
1. Свойства и принципы материала
Кремниевые материалы высокой емкости
Теоретическая специфическая способность кремния достигает 4200 мАч/г, что более чем в 10 раз больше, чем у традиционных графитовых отрицательных электродов (372 мАч/г), что значительно увеличивает плотность энергии батарей . Однако во время зарядки и разгрузки, кремний подвергается увеличению объема до 300%, что легко приводит к кол -кол. Life .
Стабильные углеродные материалы
Углеродные материалы (такие как графит, графен, углеродные нанотрубки) имеют высокую электрическую проводимость, структурную стабильность и хорошую гибкость, с скоростью расширения объема менее 10%. Их проводящая сеть может облегчить изоляционные дефекты силикона и одновременно, с помощью физических буферизации, ингибируют расширение объема {2}
Конструкция составной структуры
Нанокристаллизующими кремниевые частицы (такие как 10-50 нм) и равномерно диспергируя их в углеродной матрице, формируется структура ядра или пористого углерода ..
Структура желтка: кремниевое ядро окружено полой углеродной оболочкой, оставляя место для расширения, снижая скорость расширения объема с 300% до 120% .
Метод осаждения газовой фазы (CVD): нанесение аморфного кремния на поверхность графита, затем покрытие углеродным слоем, образуя равномерный и плотный составной материал, значительно улучшая срок службы цикла .