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硅负极材料研究

date.png 2019-04-20 10:14:45

硅负极材料被认为是代替传统石墨负极材料的最有前景的材料,但是硅材料在具有高理论比容量的同时,也存在着巨大的缺陷:硅在锂离子的嵌入与脱出过程中存在着高达300%的体积膨胀,这会造成材料的SEI破裂、电极材料粉化脱落等不利现象,进而影响材料的循环寿命和倍率性能。

硅阳极材料被认为是取代传统石墨阳极材料最有前途的材料,但硅材料具有较高的理论比容量,但也存在巨大的缺陷:硅在锂离子插入和提取过程中体积膨胀300%,其中会导致材料的SEI破裂,电极材料粉化和其他不利现象,进而影响材料的循环寿命和速率性能。硅材料的纳米化可以有效地减少材料的粉碎,但仍然存在体积膨胀以减少硅与导电网络之间的有效接触,并且还破坏硅负极的SEI膜。因此,在硅颗粒上应用复合材料形成二级结构已成为阻碍硅体积膨胀的有效手段。特别是,硅 - 碳复合材料已被广泛使用。硅碳复合材料的具体要求是:首先,硅颗粒均匀分散在电极中,粒度分布尽可能小,碳骨架必须具有一定的孔隙率,以确保硅颗粒保持不变锂去除过程中的结构。稳定性。

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