Усред таласа транзиције енергије, иновација у батерији технологија постала је пресудна за развој вожње у многим областима. Силицон - Материјали за аноде угљеника, растућа звезда у литијуму - ион аноде батерије, постепено се појављују, нудећи нову наду у побољшање перформанси батерије и пробијање кроз постављање уска грмљања енергије. Њихов развој привлачи значајну пажњу.
И. Преглед силицијума - материјала за аноде угљеника
(И) дефиниција и састав
Силицон - Материјали за аноде угљеника су нови анодни материјали који се формирају комбинирањем силицијума (СИ) и карбонских материјала на одређени начин. Силицијум, са изузетно високим теоријским специфичним капацитетом (приближно 4200 мАх / г), далеко прелази традиционалне графитне анодне материје (теоријска специфична капацитета од приближно 372 мАх / г), што га чини идеалним избором за повећање густине енергије батерије. Међутим, силицијумска експанзија обима запремине од преко 300% током пуњења и пражњења, недостатак који озбиљно ограничава своју практичну примену у батеријама. Карибонски материјали, с друге стране, поседују одличну проводљивост, стабилност и одређени степен флексибилности. Комбиновање их са силиконом Ефективно ублажава промене количине силицијума и побољшава стабилност структуре електроде. Два материјала се међусобно допуњују и заједно чине основни систем силицијума - материјала за аноде угљеника.
(Ии) Развојно позадина
Уз брзо напредовање технологије, различити електронски уређаји и нова енергетска возила постављају све веће захтеве за перформансе батерије, као што су густина и опсег енергије. Након година развоја, перформансе традиционалних графитских анодских материјала достигли су своје теоријске границе, што отежава задовољење потражње на тржишту за даљња побољшања у перформансама батерије. Намјеравање ове позадине, научници су скренули пажњу на силицијумског материјала и непрекидним истраживањима, развијени силицијум - угљенични материјали, надајући се да ће прекршити застој у побољшању перформанси батерије и покренути сродну индустрију у нову фазу развоја.
ИИ. Техничке предности силицијума - материјала за аноде угљеника
(И) Висока густина енергије
Као што је горе поменуто, високи специфични капацитет силицијума омогућава силикону - угљеникодним материјалима да складишти више литијум јона у батеријама, значајно побољшавајући енергетску густину батерије. У поређењу са традиционалним графитним анодским батеријама, батерије опремљене силицијум - угљеничним материјалима могу постићи наређења веће густине енергије, пружајући дуже - трајну трајање батерије за електронске уређаје и дуже кретање електричних возила. То ефикасно ублажава забринутост због недовољне енергије батерије на електроничким уређајима и "анксиозности" мескомете "електричних возила.
(2) Побољшано ЛОВ - перформансе температуре
Истраживање је показало да Силицијум - материјали за аноде угљеника показују бољу бициклистичку стабилност од графитног анодног материјала на ниским температурама. У хладним зимама, мобилним телефонима и електричним возилима користећи силицијум - угљенични материјали могу ефикасно ублажити проблем брзе батерије, осигуравајући да се уређаји могу наставити нормално да раде нормално - температурно окружење, значајно побољшање корисничког искуства.
(3) олакшава брзо пуњење
Током процеса пуњења, литијум иони преференцијално убачени су у силицијум, а потом у графитне интерлајле. Ова карактеристика силицијума - анода угљеника уграђује просечни потенцијал аноде и смањује вероватноћу литијумске плоче, олакшавање брзог пуњења и испуњавања корисничких захтева за брзом надопуњавањем батерије.
ПРОЦЕС ПРИПРЕМА ЗА МАТЕРИЈАЛЕ АНОДЕ АНОДЕ
(И) Механичко глодање куглица
Механичко глодање куглица је релативно традиционални начин припреме. То укључује постављање сировина као што су силицијум у праху и угљенични прах у лоптицу. Високо ротација брушења лоптице узрокује да се сирове материјалне честице да се сударају, мешају и профитирају, постижући композит силицијума и угљеника. Ова метода је релативно једноставна и ниска цена -, али пати од питања попут лоше мешање и потешкоће у прецизно контролисању величине честица, што је резултирало ограниченом стабилношћу перформанси добијеног силицијума - аноде.
(Ии) хемијска таложење паре (ЦВД)
Последњих година, постепено се појавила нова генерација процеса припрема, која је заступљена ЦВД-ом. У ЦВД-у, Силане гас је пиролизован на високим температурама, што резултира таложењем и јединственим дисперзија силицијума наночестица унутар пора порозног угљеника. Овај порозни оквир угљеника не само значајно ублажава ширење силицијума током напуњености и пражњења, али такође пружа путеве за брзи литијум јонијски транспорт, ефикасно побољшавајући брзи перформансе материјала -.
Силицијум - МАТЕРИЈАЛИ ЕЛЕКТОРЕ ЕЛЕКТОДЕ ЕЛЕКТРОДЕ ПРИЈАВЉЕНИ ЦВД МЕТОДОМ имају предности мале брзине ширења, одличне перформансе циклуса и већу густину енергије и сматрају се главном припремом за следећу генерацију силицијума - материјала за негативне електроде.