Nano Silikon Tozunun Lityum Pillerde Negatif Elektrot Malzemesi Olarak Uygulanması

Nano Silikon Tozunun Lityum Pillerde Negatif Elektrot Malzemesi Olarak Uygulanması
Eylem İlkesi
Lityum pillerdeki nanosilikonun yüksek absorpsiyon oranı nedeniyle, lityum pillerde nanosilikon tozu kullanımı kapasiteyi önemli ölçüde artırabilir (teorik olarak 4000mA/h'ye kadar). Hammadde olarak nano silikon tozu ve grafit kullanılarak, lityum piller için negatif elektrot malzemesi olarak nano karbon tozu yerine, mekanik bilyeli öğütme yöntemiyle silikon/grafit kompozitler hazırlanmıştır. Malzemelerin yapısı ve performansı XRD, SEM ve elektrokimyasal testlerle karakterize edildi. Farklı kütle oranlarında silisyum ve grafit bilyeli öğütüldü ve karşılık gelen kompozitler yüklendi ve boşaltıldı. Silisyum ve grafitin optimal oranı 1:9 olarak bulunmuştur. Si-C kompozit malzemelerin oluşturulması, lityum iyonlarının silikon tarafından emilmesinin neden olduğu genleşmeyi etkili bir şekilde azaltabilir, elektrolit ile afiniteyi artırabilir, dağılımı kolaylaştırabilir ve döngü performansını geliştirebilir. Şarj edilebilir lityum pillerin negatif elektrot malzemesinde kullanılmak üzere nano silikon teller yapmak için nano silikon tozu kullanmak veya şarj edilebilir lityum pillerin negatif elektrot malzemesi olarak nano silikon tozunun yüzeyinde kaplama grafiti kullanmak kapasitansı ve şarj deşarj döngü sürelerini artırabilir şarj edilebilir lityum pillerin üç katından fazla. Deneysel sonuçlar, elde edilen malzemenin lityum pillerin kapasitesini önemli ölçüde artırırken, hem saf nano silikondan daha yüksek döngü performansına hem de grafitten daha yüksek tersinir kapasiteye sahip olduğunu göstermektedir. Silisyumun grafite kütle oranı 4:6 olduğunda, kapasite düşüşü daha hızlı olur. 25 döngüden sonra kapasite 200mA'dır. h/g, bu nedenle kompozitteki silikon içeriği çok yüksek olmamalıdır. Silikon içeriği yüksekse, grafit silikonu iyi dağıtamaz ve nanosilikon arasındaki temas şansı artar, bu da aglomerasyona ve Coulombic etkinliğinde ve çevrim performansında düşüşe yol açar. Silisyumun grafite kütle oranı 3:7 olduğunda, Kompozitin 25 döngüden sonraki tersinir kapasitesi, silisyumun grafite kütle oranı 4:6 (yaklaşık 240mA.h/g) olduğunda tersinir kapasiteden daha büyük olmasına rağmen, zayıflamanın hala hızlı olduğu eğriden görülebilir. Silisyumun grafite kütle oranı 1:9 ve 2:8 olduğunda çevrim performansının daha iyi olduğu, 1:9'un ise daha iyi olduğu görülebilir. Nano silikonun fiyatının grafitten çok daha yüksek olması nedeniyle, üretim pratiğinde uygulanırsa, silikonun grafite oranı 1:9 daha ekonomiktir. Saf grafit ile karşılaştırıldığında, 1:9 kütle oranına sahip kompozitin tersine çevrilebilir kapasitesi, grafitin iki katından daha fazla olan büyük ölçüde iyileştirilmiştir. Döngü performansı da iyidir, 30 döngüden sonra 310mA.h/g'ye ulaşır. Silikon ve silikon içeren malzemeler, lityum iyon piller için negatif elektrot malzemeleri olarak yüksek bir özgül kapasiteye sahiptir ve silikonun teorik kapasitesi 4200mA.h/g'dir. Mekanik bilyeli öğütme yöntemiyle hazırlanan grafit/nanosilikon kompozit, lityum-iyon piller için negatif elektrot malzemesi olarak kullanılmaktadır. Bu kompozit malzeme, silikonun yüksek lityum depolama kapasitesini ve iyi grafit döngü performansını yansıtır. Küçük hacim etkisinin karakteristiği. Deneysel sonuçlar, optimum silikon/grafit kütle oranının 1:9 olduğunu göstermektedir. Elektrokimyasal performans testleri, kompozit malzemenin, saf silikon elektrotlara kıyasla döngü performansını önemli ölçüde iyileştirdiğini ve lityum iyon piller için yeni nesil negatif elektrot malzemesi olarak grafitin yerini alması beklenen grafitten daha yüksek tersinir bir kapasiteye sahip olduğunu göstermektedir.
Ana amaç:
1. Şarj edilebilir lityum pillerin negatif elektrot malzemesinde kullanılmak üzere nano silikon teller yapmak için nano silikon tozu kullanmak veya şarj edilebilir lityum pillerin negatif elektrot malzemesi olarak nano silikon tozunun yüzeyinde grafit kaplamak, kapasitansı ve şarj deşarjını artırdı şarj edilebilir lityum pillerin döngü süreleri üç kattan fazladır.
2. Nano silikon tozu, yüksek sıcaklığa dayanıklı kaplamalarda ve refrakter malzemelerde kullanılır.
3. Nano silikon tozu ve elmas, kesici aletler olarak kullanılan silisyum karbür elmas kompozit malzeme oluşturmak için yüksek basınç altında karıştırılır!