Matériau d'anode composite de carbone de silicium

Puisque le silicium est un matériau structural semi-conducteur, afin d'augmenter la vitesse de diffusion des ions lithium dans les matériaux d'électrode de silicium, il est nécessaire d'améliorer la conductivité des matériaux de silicium. À l'heure actuelle, l'industrie a choisi des matériaux de carbone matures. Employez les matériaux de carbone sous différentes formes au silicium composite pour la modification, de sorte qu'il forme une structure conductrice uniforme de réseau, formant un matériel d'électrode négative de silicium-carbone avec la bonne conductivité, bonne adhérence et stabilité chimique élevée....

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Qu'est-ce que le matériau d'anode composite carbone silicium?

Puisque le silicium est un matériau structural de semi-conducteur, afin d'augmenter le taux de diffusion des ions de lithium dans les matériaux d'électrode de silicium, il est nécessaire d'améliorer la conductivité des matériaux de silicium. À l'heure actuelle, l'industrie a choisi des matériaux de carbone matures. Employez les matériaux de carbone sous différentes formes au silicium composite pour la modification, de sorte qu'il forme une structure conductrice uniforme de réseau, formant un matériel d'électrode négative de silicium-carbone avec la bonne conductivité, bonne adhérence et stabilité chimique élevée.

Cependant, le matériau d'anode composite carbone silicium est un matériau très difficile à utiliser, principalement dans les deux aspects suivants: 1. Pendant le processus de charge et de décharge, le volume de silicium augmentera de 100% ~ 300%, alors que le matériel de graphite est seulement environ 10%, de sorte que l'expansion et la contraction de l'électrode négative silicium-carbone provoqueront la poudrage du matériau de l'électrode négative, ce qui affectera sérieusement la durée de vie de la batterie; 2. Le silicium est un semi-conducteur et sa conductivité est bien pire que celle du graphite, ce qui entraîne un grand degré d'irréversibilité pendant le processus de désintercalation des ions lithium, réduisant ainsi son efficacité de premier coulomb, c'est-à-dire, il y aura trop d'électrolyte et source de Li +, Et son effet direct est également de rendre la vie de cycle de batterie pire.

Pourquoi avons-nous besoin d'un matériau d'anode composite silicium-carbone?

Comme nous le savons tous, l'amélioration continue de la densité énergétique de la batterie est la direction ininterrompue de l'institut de recherche technologique de l'industrie des batteries au lithium. Dans le système de matériau de batterie au lithium actuel, le matériau d'électrode négative est principalement du graphite (principalement du graphite artificiel et du graphite naturel). Dans le processus de conception théorique de la batterie, sa densité d'énergie réalisable a essentiellement été pleinement utilisée. Par conséquent, le matériau d'électrode négative en graphite actuel a rencontré des goulots d'étranglement évidents dans l'amélioration de la densité énergétique de la batterie.

Comparé aux matériaux d'électrode négative en graphite, les matériaux d'électrode négative à base de silicium présentent des avantages évidents en termes de densité énergétique. La densité d'énergie théorique du graphite est de 372 mAh/g, tandis que la densité d'énergie théorique de l'électrode négative en silicium la dépasse de 10 fois, jusqu'à 4200 mAh/g. Par conséquent, l'application de l'électrode négative silicium-carbone peut augmenter la teneur en substances actives dans la batterie, de sorte qu'elle peut considérablement augmenter la capacité de la cellule de batterie unique. C'est aussi une raison importante pour laquelle le matériau d'anode composite carbone silicium est de plus en plus concerné par le domaine des batteries au lithium.

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