锂离子电池(库),以其能量密度高、优良的电荷存储特点,长寿,和高工作电压,已经成为电子汽车的重要组成部分,便携式电子设备,替代能源经济。
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利用LIBs的电极材料是最重要和可行的技术,提高其电化学性能。现有电极材料的研究已经超越了传统的碳石墨阳极和替代材料,如锡,过渡金属氧化物和硅基材料。欧洲杯足球竞彩
地壳上最丰富的元素硅,氧后,得到了大量的关注作为一个良好的阳极材料由于其电子特性,主要是高容量。
然而,有一个限制:这种材料也经历一个非常大的体积改变在操作期间。这种影响其结构完整性、稳定性和电特性,导致剥落等问题的在充电和放电电流收集器或粒子破碎。这些问题阻止了硅基材料的自由领域的商业化。欧洲杯足球竞彩
为了避免这些问题,研究员拉维南丹,大臣四方敬之(Noriyuki Takamori博士课程学生Koichi Higashimine技术专家,高级讲师Rajashekar Badam,和教授Noriyoshi Matsumi的日本先进科学技术研究所欧洲杯线上买球开拓了闪锌矿的灵感。
在新研究中出现材料化学杂志》上欧洲杯足球竞彩,研究人员提供了一个先进、instrumentation-free和新颖的方法来创建专属闪锌矿碳化硅纳米粒子,可以在相对较低的温度下进行。欧洲杯猜球平台
大纲所提出的方法设计碳化硅、持久和有效的阳极为潜在采纳和应用在李+离子电池。图片来源:Noriyoshi Matsumi JAIST
三维金属间化合物的闪锌矿结构系统安全锂离子间质,在网站。也很少经历体积变化时,锂离子是主机之间旅行材料,保证增强寿命和可逆性。欧洲杯足球竞彩
硅基相当于闪锌矿型材料β-silicon硬质合金(原文如此)。早期的研究描述了β-SiC复合材料的生产方法为阳极材料,但他们中的大多数使用先进仪器复杂的过程。欧洲杯足球竞彩
能源、成本和消费传统β-SiC组合合成技术严重限制了其使用。我们旨在开发一个界面友好、易于适应性强、经济、和健壮的扩大地平线的β-SiC实验室电化学勘探。没有简单制备方法,很难与文学和科学家的见解从自由应用程序可用于石墨等其他同行的观点。
Noriyoshi Matsumi、教授、日本先进科学技术学院欧洲杯线上买球
研究人员制定一个两步合成工艺制备的βSiC-based填词的阳极材料。第一步需要创建的硅纳米粒子polydopamine矩阵,第二步是其转型为独特的变体β-SiC纳米粒子在一个欧洲杯猜球平台n型碳矩阵。值得注意的是,这种转变需要大量温度较低(低至600°C)比传统的方法。
阳极使用的材料获得当时半电池配置并进行电化学检测。结果显示额定容量、高电流密度、可逆锂存储和良好的兼容性。它还显示高容量保留约94%在300年之后的充电和放电周期保持放电容量1195 mAhg1。
这种制造材料可以有效地用作阳极当与商业LiCoO集成2作为阴极,完整的细胞产生这种方式支持的潜力β-SiC用于商业自由系统。的简单制备方法的研究为许多β-SiC铺平了道路和LIB-related研究限制材料的可用性。欧洲杯足球竞彩
由于化石燃料的运输是全球碳排放增加。我们的低成本方法制造高效β-SiC阳极材料将允许开发高能量密度电池的清洁和环保的电动汽车工业通过使用电动车。欧洲杯足球竞彩事实上,他们的应用程序甚至可以扩展到其他类车辆,如火车、飞机、轮船。
Noriyoshi Matsumi、教授、日本先进科学技术学院欧洲杯线上买球
期刊引用:
南丹,R。等。(2022)闪锌矿启发理性设计β-SiC-based弹性为锂离子电池阳极材料。材料化学杂志》上欧洲杯足球竞彩。doi.org/10.1039/d1ta08516f。
来源:https://www.jaist.ac.jp/english/