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石墨是常用的作为阳极材料在锂离子电池,但越来越多的硅碳复合材料被认为是一个有前途的替代材料由于其高理论存储空间容量与石墨相比,以及大容量,一个相当低的放电电压,降低成本。
有前途的硅碳复合材料固有的电气和离子电导率较低问题的大体积发生变化的过程中lithiation-delithiation制造流程,导致硅的粉碎和电极的后续能力降低。硅与碳特性的配对的优惠组合这两种材料,包括高lithiation硅的能力,以及特殊的机械和导电特性的碳。欧洲杯足球竞彩在这一领域研究人员说硅碳复合材料是新一代锂离子电池阳极的最有前途的候选人。
布莱克Siridion:锂离子电池硅碳复合材料
2021年2月,德国化学公司赢创了一个特别有前途的锂离子电池硅碳复合材料称为Siridion黑色。作为阳极材料,该公司表示,它可以使电池更强大的通过提高能量密度,提高充电快的能力,并提高能源效率。
新的锂离子电池硅碳复合材料是由单个球形粒子直径几百纳米。欧洲杯猜球平台碳在每个粒子的浓度增加由内而外,这有助于确保异常稳定。此外,由于高水平的碳外,粒子能更好地规避氧化和易于制造。欧洲杯猜球平台
Siridion黑色促进定制电池解决方案,赢创说。阳极和电池制造商应该能够利用硅碳复合工艺的显著的适应性电池解决方案,满足他们特定的需求。
迄今为止,石墨在锂离子电池阳极材料的首选,但要求改变和电动汽车电池,例如,更高的容量和更快的充电需求。作为一个组件材料,赢创的新硅碳复合可以快速构建到常见阳极设计和生产操作。该公司表示,与其他常见的电池材料功能也不错。欧洲杯足球竞彩
Siridion黑只是一个产品在赢创的全系列的电池材料,包括阴极材料和金属氧化物对分离器涂料。欧洲杯足球竞彩
利用低品位硅
太阳能产业刚刚开始的时候,它是基于使用废硅半导体行业。随着对太阳能电池板的需求增加,太阳级硅成为一个新的产品类别,一个稍低质量标准比半导体级硅,但可以在更低的成本。今天,随着锂离子电池硅碳复合材料的兴趣不断增加,研究人员正在调查的可能性,使用硅太阳能电池板生产的副产品。
不幸的是,商业化硅阳极不是简单和容易由于不良的主要缺陷如肿胀硅锂插入。建立硅合金也导致压裂和硅颗粒的粉碎。欧洲杯猜球平台加入硅薄膜电极附着力问题,总的结果是减少在有效性和生命周期。
硅和分裂活性物质的粉碎颗粒可能会导致额外的阳极电解液接触面积,引发新的固态电解质界面的形成。所有这一切导致库仑效率低,更高的电阻、电极和电解质耗竭。研究目前集中在解决这些问题。
锂离子电池硅碳复合材料,通常carbon-shelled纳米结构的形式,已经被广泛研究的潜在候选人取代石墨阳极。由于广泛的潜在的前兆和方法选择碳外,研究小组在这个领域通常设计他们自己的技术生产的首选结构。这是一个麻烦的发展,因为它不支持直接比较各种碳化硅结构。它还不支持系统调查因素影响电池性能。
在著名的2018年的一项研究中,弗赛德大学的研究人员确实发现carbon-vapor沉积(CVD)是最理想的制造过程carbon-shelled纳米结构,因为它允许高度的控制碳基生命向硅比率。心血管疾病也导致保形层硅碳复合粒子,它有助于防止让粒子在制备氧化部队。欧洲杯猜球平台
资源和进一步阅读
赢创。赢创发射Siridion®黑色,一种新型高性能材料电池。(在线)可以在:https://www.siridion.com/en/evonik -发射- siridion -黑色-小说-高级-性能-材料-电池- 153398. - html
阿尔瓦雷斯巴拉,et al .锂离子电池硅碳复合材料:不同的碳沉积方法的比较研究。真空科学与技术学报b[网络]可以在:欧洲杯线上买球https://avs.scitation.org/doi/10.1116/1.5006220
安徒生,H.F.。从工业电池硅硅碳复合阳极。科学报告。(在线)可以在:https://www.nature.com/欧洲杯猜球平台articles/s41598 - 019 - 51324 - 4
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