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纳米硅碳负极材料研究进展

硅在业界已被公认为是锂离子电池的下一代负极材料,目前有三种主要的硅负极商业化策略:碳包覆的氧化硅,纳米硅碳和纳米硅碳。非晶硅合金。其中,碳包覆的氧化硅具有相对较小的体积膨胀和良好的循环寿命,但是其初始效果较低并且其倍率性能较差。纳米硅碳具有较高的初始效果,但循环寿命短,目前主要用于不易发生体积变形的钢壳电池。非晶硅合金由于其初期有效性低和制备成本高而未被应用。

如今,基于纳米硅的阳极材料的使用仍处于起步阶段,并继续扩展到消费电子,电动工具和动力电池领域。我国已经在这种材料领域获得了许多核心专利,并且有望在将来积极开发国内外的纳米硅阳极。但是,尽管基础研究和工程开发已经进行了很长时间,但仍有一些问题需要深入理解,下面福建创威公司为您介绍:

福建创威公司

(1)在回收过程中如何控制纳米硅材料的重结晶行为?

(2)在各种微纳米复合结构中,如何在循环的后半段集中并有效地控制纳米硅材料?

(3)氧化硅的结构和组成在原子和纳米尺度上的演变以及锂脱嵌的机理。

(4)在循环期间是否稳定存在由氧化硅和锂的插入产生的惰性相。

⑤固态锂离子电池可以使用两种类型的纳米硅阳极吗? SEI胶卷问题将不再突出吗?

未来,动力电池将成为锂离子电池市场的主流,其主要特点是安全性和高能量密度,是在考虑高能量密度的同时控制电池体积膨胀的技术问题。已经成为。需要设计体积膨胀小但表面电容大的负极。金属锂和包含纳米硅材料的载体的复合材料可能是更理想的解决方案,但是包含金属锂的负极需要在固体电解质中取得突破,并且需要更长的基础研究和开发时间。

我们相信,纳米硅负极材料是下一代高能量密度锂离子电池的选择,并且已经对各种纳米硅碳的电化学行为,安全性和其他电池进行了详尽的研究。在各种类型的锂离子电池寿命周期中匹配阳极材料将继续成为实用阳极材料研究的要点。艺术是无止境的,我们期待着在不久的将来成功开发出更好的阳极材料。



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