盖世轿车讯 据外国媒体报导,因为硅的单位体积内的包括的能量较高,因而其成为了一款极具吸引力的锂离子电池阳极资料。但是,在充电周期内,当电芯里的硅在与锂交互时,其胀大缩短可达300%。而跟着时刻的推移,它会显着下降电池的功能、短路、并最终导致电池作废。为改善上述缺陷并大体坚持电池的单位体积内的包括的能量,现在选用一氧化硅(SiOx, x ≈ 1)来制造锂离子电池的阳极。
硅基氧化物的可逆比容量(reversible specific capacity)较高,循环功能也有所提高。但是,该原料仍不可避免地呈现体积改动,且导电性弱。现在已展开了很多的研讨工作,旨在应对上述技能难题。现在,我国和美国的研讨团队各自宣布了研讨结果,找到了两种新的改善办法。
肯塔基大学(University of Kentucky)研讨团队将硅基氧化物颗粒物与硫酸盐木质素(Kraft lignin)混合后,合成了一种高功能的非黏合性硅基氧化物/碳复合物(binder-free SiOx/C),用于制造锂离子电池的电极。经热处理后,木质素构成一种导电体(conductive matrix),可包容很多的硅基氧化物颗粒,保证电子导电率(electronic conductivity)、衔接性、习惯锂化/脱锂反响(lithiation/delithiation)期间的体积改变。该原料无需选用惯例的粘合剂或导电剂。
该复合原料制造的电极的功能体现极为超卓。相较于体积改变率比较小的硅基氧化物电极(160%)而言,其机械电化学功能较为超卓,木质素碳素矩阵(carbon matrix)的弹性较大,可习惯体积改变。
我国团队的研讨的效果:微型SiOx/C芯壳(core–shell)复合物
我国研讨团队则研制了一款高效的解决方案,制备微型SiOx/C芯壳(core–shell)复合物。该研讨团队将柠檬酸(citric acid)与经球磨而制的硅基氧化物相混合使其碳化,随后就获得了一款质地均匀的SiOx/C芯壳复合物——SiOx微芯与柠檬酸碳壳(conformal carbon shell)。
碳壳大幅度的提高了硅基氧化物的电导率,缓和了习惯锂化/脱锂反响期间的体积改变。选用SiOx/C复合物制造的电极,其可逆比容量为1296.3 mAh/g,库伦功率(coulombic efficiency)高达99.8%,充放电200次后,容量坚持率在65.1%(843.5 mAh/g)。
据该研讨团队泄漏,该复合物的放电效能极为超卓,该办法可完成批量生产,具有本钱效益,可大批量生产由SiOx/C复合物制造的高功能阳极资料。
据外媒报导,因为硅的单位体积内的包括的能量较高,因而其成为了一款极具吸引力的锂离子电池阳极资料。据该研讨团队泄漏,该复合物的放电效能极为超卓,该办法可完成批量生产,具有本钱效益,可大批量生产由SiOx/C复合物制造的高功能阳极资料。