来自中国的一组研究人员最近合成了硅硅氧化物碳（Si-Sio）X-c）基于锂离子电池的多层复合阳极，可使用稻壳实现增强的电化学性能。这项研究发表在杂志上电化学ACTA。
学习：接口耦合的一步合成[电子邮件保护]@C来自全米 - 高性能锂存储。图片来源：sakdinon kadchiangsaen/shutterstock.com
硅碳复合材料：锂离子电池的阳极材料欧洲杯足球竞彩
基于锂的储能系统是世界能源需求和供应曲线的未来。随着对电动汽车的需求永远增加，需要开发高性能和环保能源材料，以在可充电锂离子电池中应用。欧洲杯足球竞彩
硅（SI）是最有前途的阳极材料之一，具有较高的理论特定能力（4200mAh g欧洲杯足球竞彩-1）和低于0.5 V的排放势。但是，电导率差和逆转周期期间的体积扩大是其应用的主要挑战。
另外，由于其出色的电化学性能，硅碳（Si-C）复合材料是锂离子电池最有前途的阳极材料之一。欧洲杯足球竞彩在过去的几年中，世界各地的研究人员致力于开发硅碳（SI-C）复合材料。欧洲杯足球竞彩
多孔硅微球碳（PSIMS-C）核壳复合材料，具有分层缓冲液结构的西瓜样Si-C微球，硅碳（SI-C）核心壳纳米复合材料和硅核心碳壳结构复合材料的复合材料具有开发以增强基于硅的阳极的环状性能。
然而，由于使用化学试剂作为碳源，反复无常的涂层结构以及合成过程的复杂性，它们的商业生存能力受到严重损害。
阅读更多：电动汽车的快速充电锂离子电池
然而，由于壳和核心的异质性，硅芯和碳层之间的脆弱界面连接仍然是一个挑战。此外，碳的固有机械刚度无法承受多个静电座周期，从而导致电极的电化学性质的结构崩溃和恶化。
此外，有义务找到替代技术和其他材料类型，用于以环保方式合成具有出色性能的Si-C复合材料。
si-sioX-c复合材料：改进了Si-C阳极的替代方案
研究人员在氮（N）环境中使用了800°C的一步碳化方法来制备Si-SioX-c-800通过使用1-丁基-3-甲基咪唑酯（BMIMACO），硅纳米颗粒（SI-NPS）和稻壳的1丁基-3-甲基咪唑烷（BMIMACO）和米棒，使用Siox和N掺杂碳覆盖的微小硅球的形状。欧洲杯猜球平台
优化后，将Si-Siox-C-800应用于锂离子电池的阳极。所得的多层复合材料表现出增强的可逆能力（694 mAh g-1时为0.1 a g-1），出色的速率性能（220 mAh g-1在2 a g-1时为220 mAh g-1）和显着的循环稳定性（460 mAh g- g-1循环后1 A G-1的容量保留为105.7％）。
Bmimaco被用作形成Si-N键的耦合剂，这导致SIO之间的牢固键合X和生物炭（稻壳的碳化）层，因此实现了稻壳组件的最佳利用率。
通过Si-N键耦合界面导致了双层结构的形成，该结构改善了LI+扩散系数和电化学分子动力学，同时限制了SI纳米颗粒（SI-NPS）的体积变化。欧洲杯猜球平台
最后，通过混合获得的Si-Sio来制备工作电极X-c复合材料，乙炔黑色和聚乙烯二氟化物（PVDF）粘合剂的重量比为8：1：1，形成均匀的浆液，然后将其施加到铜（Cu）箔上。
锂离子电池，它如何工作？
视频来源：feesics/youtube.com
之后，将工作电极在90°C下在真空烤箱中干燥24小时。使用电池测试系统（BTS），循环伏安法（CV）和电化学阻抗光谱（EIS）进行了进一步的测试。双层结构的Si-SioX-C-800复合材料显示出增强的电化学性能。
稻壳：Si-Sio的环保成分X-c合成
源自生物量的碳不仅因其可再生性，生态友好性和经济生存能力而受到青睐，而且还因为其中的硅含量（例如硅）而受到青睐。许多研究人员也将稻壳作为硅的来源。因此，稻壳中有机成分和二氧化硅的共存使其非常有利于用作锂离子电池的阳极。
化学试剂用作碳的来源会导致产生诸如强酸和碱之类的危险废物，从而对环境构成威胁。离子液体（ILS），例如Bmimaco，已广泛关注环境友好型和有希望的反应介质，用于通过生物质材料将生物质材料用于碳的合成，以用于在电化学能量中储存，因为它们的化学和热稳定性，高离子电导率，高离子电导率，高离子电导率，并且欧洲杯足球竞彩蒸气压特性。
参考：
Ren，Z。等，一步合成接口耦合的一步合成[电子邮件保护]@C来自全米公子，用于高性能锂存储，Electrochimica Acta（2021）.139556，https://www.欧洲杯线上买球sciendirect.com/science/article/pii/s0013468621018405?via%3dihub
免责声明：此处表达的观点是以其私人身份表达的作者的观点，不一定代表AZOM.com的观点有限的T/A Azonetwork本网站的所有者和运营商。此免责声明构成了条款和条件使用此网站。