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Que aplicação pode nano silício em pó feito como material anódico em bateria de lítio

November 8,2018.
Como o material do ânodo da bateria de iões de lítio, nanopowder de silício tem a maior capacidade específica teórica (até 4200 mAh / g), que é muito maior do que o pó de carbono amplamente utilizado no momento, mas a maior desvantagem do pó de silício como eletrodo negativo da bateria de lítio é o processo de liga com lítio .
No caso de uma grande mudança de volume, o material ativo é destacado durante o ciclo, de modo que a capacidade é rapidamente atenuada e o desempenho do ciclo é ruim. Atualmente, a fim de resolver este problema, os pesquisadores usaram nanopowder de silício / nanopowder de nitreto de titânio / nanopowder de carboneto de titânio como materiais compósitos. Experimentos mostram que eles têm desempenho de ciclo estável, e TiN, TiC e outras fases atuam como componentes inertes para estabilizar a estrutura. Seu papel se manifesta principalmente em: durante o processo de descarga, ele amortece a expansão de volume durante a formação de LiSi, inibe a deterioração da capacidade causada pela pulverização da liga devido à pulverização da liga, e no processo de carregamento, para evitar a aglomeração de Partículas de Si. Além disso, TiN, TiC e similares têm boa condutividade elétrica e aumentam a condutividade do eletrodo. Devido à alta taxa de absorção de nano-silício e baterias de lítio, o uso de nano-silício para baterias de lítio pode aumentar muito a capacidade das baterias de lítio (teórica pode chegar a 4000 mA / h).
Nanopóto de silício e pó de grafite foram usados ​​como matérias-primas para substituir o nanopowder de carbono. Como material de eletrodo negativo para bateria de lítio, compósitos de silício / grafite foram preparados por moagem mecânica. Os materiais foram caracterizados por testes de DRX, MEV e eletroquímicos. Teste de performance. A melhor proporção de silício para grafite foi encontrada por moagem de bolas de diferentes quantidades de silício e grafite, e os compósitos correspondentes foram testados para carga e descarga. O valor foi 1: 9. A composição do material compósito Si-C pode efetivamente reduzir a expansão devido à absorção de íons de lítio pelo silício, e ao mesmo tempo, a afinidade com o eletrólito pode ser aumentada, a dispersão é fácil, e o desempenho do ciclo é melhorado.
O nano fio de silício é feito de nano silício em pó e usado no material do eletrodo negativo da bateria de lítio recarregável, ou a superfície do nano pó de silício é revestida com grafite como o material negativo do eletrodo da bateria de lítio recarregável, que pode melhorar o capacidade e carga e descarga da bateria de lítio recarregável mais de 3 vezes. Ciclos
Os resultados experimentais mostram que o material obtido não só tem desempenho de ciclo superior ao do nano-silício puro, mas também possui maior capacidade reversível do que o grafite, e aumenta consideravelmente a capacidade da bateria de lítio. Quando a proporção de massa de silício para grafite é de 4: 6, a capacidade decai mais rapidamente e a capacidade após os 25 ciclos é de 200 mA.h / g, portanto, o conteúdo de silício no composto não deve ser muito grande. Se o conteúdo de silício é grande, a grafite é causada.
O silício não é bem disperso, a chance de contato entre o nano-silício é aumentada e a aglomeração ocorre, e a eficiência coulombica e o desempenho do ciclo são reduzidos. Quando a relação de massa de silício para grafite é 3: 7, o compósito após 25 ciclos Embora a capacidade reversível seja maior que a capacidade reversível quando a proporção de massa de silício para grafite é de 4: 6 (cerca de 240 mA.h / g), a atenuação ainda é muito rápida, como visto pela curva. A relação de massa de silício para grafite é 1: 9 e 2 Às 8 horas, o desempenho do ciclo é melhor e 1: 9 é o melhor.
Como o preço do nano-silício é muito mais alto do que o da grafite, é mais econômico e mais puro do que a proporção de 1: 9 de silício e grafite. Em comparação com a grafite, a primeira capacidade reversível do compósito com relação de massa de 1: 9 é bastante melhorada, o que é mais que o dobro do grafite. O desempenho do ciclo também é bom, atingindo 310mA.h / g após 30 ciclos. Silício e materiais contendo silício como baterias de íons de lítio O material de eletrodo negativo tem uma alta capacidade específica, a capacidade teórica de silício é 4200 mA.h / g, e o composto de grafite / nanossilício preparado por moagem mecânica de bolas É usado como um material de eletrodo negativo para baterias de íon de lítio.
O material compósito exibe alta capacidade de armazenamento de lítio e bom desempenho no ciclo de grafite e pequeno efeito de volume. Os resultados experimentais mostram que a relação ótima de silício / massa de grafite é de 1: 9. O teste de desempenho mostra que o desempenho do ciclo do material compósito é bastante melhorado em comparação com o eletrodo de silício puro e tem uma capacidade reversível superior à da grafite. Espera-se que substitua a grafite como o material anódico da nova geração de baterias de iões de lítio.

O propósito principal:
1. Nano fio de silicone é feito de nano silício em pó para uso no material do eletrodo negativo de bateria de lítio recarregável, ou grafite revestido na superfície de nano silício em pó é usado como material de eletrodo negativo para bateria de lítio recarregável, o que melhora a capacidade e carga de bateria de lítio recarregável mais de 3 vezes. O número de ciclos de descarga.
2 Pó de silício nano é usado em revestimentos resistentes a altas temperaturas e materiais refratários.
3. O pó de nano silício é misturado com o diamante sob alta pressão para formar um composto de carboneto de silício --- diamante, que é usado como uma ferramenta de corte!
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