Силиконов-въглеродния аноден материал е нов тип аноден материал на литиевата батерия, който комбинира силиконови материали с въглеродни материали с различни конструкции . ядрото му се крие в допълващите предимства на силиций и въглерод, което значително повишава работата на батерията . тук е подробно въвеждане и предимствата на ИТ:
1. Свойства и принципи на материалите
Силиконови материали с висок капацитет
The theoretical specific capacity of silicon is as high as 4200 mAh/g, which is more than 10 times that of traditional graphite negative electrodes (372 mAh/g), significantly enhancing the energy density of batteries. However, during charging and discharging, silicon undergoes a volume expansion rate of up to 300%, which easily leads to the collapse of the electrode structure and a shortened cycle Живот .
Стабилни въглеродни материали
Въглеродните материали (като графит, графен, въглеродни нанотръби) имат висока електрическа проводимост, структурна стабилност и добра гъвкавост, със скорост на разширяване на обема под 10%. тяхната проводима мрежа може да облекчи изолационните дефекти на силицина и в същото време, чрез физически ефекти на буфериране, инхибиране на обемната експресия на силиконова сила {{2
Композитен дизайн на структурата
By nanocrystallizing silicon particles (such as 10-50nm) and uniformly dispersing them in the carbon matrix, a core-shell structure or a porous carbon framework is formed. This not only retains the high capacity of silicon but also utilizes the stable structure of carbon materials. For example:
Структура на жълтъчната черупка: Силиконовото ядро е заобиколено от куха въглеродна обвивка, оставяйки място за разширяване, намалявайки скоростта на разширяване на обема от 300% на 120% .
Метод на отлагане на газ-фаза (CVD): отлагане на амиорфен силиций върху графитната повърхност, след това покритие с въглероден слой, за да образува равномерен и плътен композитен материал, като значително подобрява живота на цикъла .