Nano silicio miltelių kaip neigiamo elektrodo medžiagos panaudojimas ličio baterijose

Nano silicio miltelių kaip neigiamo elektrodo medžiagos panaudojimas ličio baterijose
Veiksmo principas
Dėl didelio nanosilicio sugerties greičio ličio baterijose, naudojant nanosilicio miltelius ličio baterijose galima žymiai padidinti talpą (teoriškai iki 4000mA/h). Naudojant nano silicio miltelius ir grafitą kaip žaliavas, pakeičiant nano anglies miltelius, kaip ličio baterijų neigiamas elektrodų medžiagas, silicio / grafito kompozitai buvo paruošti mechaniniu rutuliniu frezavimu. Medžiagų struktūra ir veikimas buvo apibūdinti XRD, SEM ir elektrocheminiais bandymais. Skirtingi silicio ir grafito masės santykiai buvo frezuoti rutuliniu būdu, o atitinkami kompozitai buvo įkrauti ir iškrauti. Rastas optimalus silicio ir grafito santykis, kurio reikšmė 1:9. Si-C kompozicinių medžiagų sudarymas gali veiksmingai sumažinti išsiplėtimą, kurį sukelia silicio ličio jonų absorbcija, padidinti afinitetą su elektrolitu, palengvinti sklaidą ir pagerinti važiavimo dviračiu charakteristikas. Naudojant nano silicio miltelius, gaminant nano silicio laidus, naudojamus įkraunamų ličio baterijų neigiamų elektrodų medžiagoje, arba padengiant grafitu nano silicio miltelių paviršių, kaip įkraunamų ličio baterijų neigiamą elektrodo medžiagą, gali padidėti talpa ir įkrovimo iškrovos ciklo laikas. įkraunamų ličio baterijų daugiau nei tris kartus. Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad gauta medžiaga pasižymi didesniu ciklo našumu nei grynas nano silicis, ir didesnę grįžtamąją talpą nei grafitas, tuo pačiu žymiai padidindama ličio baterijų talpą. Kai silicio ir grafito masės santykis yra 4:6, talpa mažėja greičiau. Po 25 ciklų talpa yra 200 mA. h/g, todėl silicio kiekis kompozite neturėtų būti per didelis. Jei silicio kiekis yra didelis, grafitas negali gerai išsklaidyti silicio, todėl padidėja nanosilicio kontakto tikimybė, dėl ko susidaro aglomeracija ir sumažėja kuloninis efektyvumas bei važiavimo dviračiu efektyvumas. Kai silicio ir grafito masės santykis yra 3:7, nors kompozito grįžtamoji talpa po 25 ciklų yra didesnė nei grįžtamoji talpa, kai silicio ir grafito masės santykis yra 4:6 (apie 240 mA. h/g), iš kreivės matyti, kad slopinimas vis dar greitas. Galima pastebėti, kad kai silicio ir grafito masės santykis yra 1:9 ir 2:8, dviračio našumas yra geresnis, o 1:9 – geresnis. Dėl to, kad nanosilicio kaina yra daug didesnė nei grafito, taikant gamybinėje praktikoje silicio ir grafito santykis 1:9 yra ekonomiškesnis. Palyginti su grynu grafitu, kompozito, kurio masės santykis yra 1:9, grįžtamasis pajėgumas yra žymiai pagerintas, o tai yra daugiau nei du kartus didesnis nei grafito. Važiavimo dviračiu našumas taip pat geras, po 30 ciklų pasiekia 310 mA.h/g. Silicis ir silicio turinčios medžiagos turi didelę specifinę talpą kaip ličio jonų akumuliatorių neigiamų elektrodų medžiagos, o teorinė silicio talpa yra 4200 mA.h/g. Grafito/nanosilicio kompozitas, pagamintas mechaniniu rutulinio frezavimo būdu, naudojamas kaip ličio jonų akumuliatorių neigiamo elektrodo medžiaga. Ši kompozicinė medžiaga atspindi didelę silicio ličio talpą ir gerą grafito ciklą, būdingą mažo tūrio efektui. Eksperimento rezultatai rodo, kad optimalus silicio/grafito masės santykis yra 1:9. Elektrocheminiai veiksmingumo testai rodo, kad kompozitinė medžiaga žymiai pagerino važiavimo dviračiu charakteristikas, palyginti su gryno silicio elektrodais, o grįžtamoji talpa yra didesnė nei grafito, kuris, kaip tikimasi, pakeis grafitą kaip naujos kartos neigiamą ličio jonų akumuliatorių elektrodų medžiagą.
Pagrindinis tikslas:
1. Naudojant nano silicio miltelius, gaminant nano silicio laidus, naudojamus įkraunamų ličio baterijų neigiamų elektrodų medžiagoje, arba padengus grafitu nano silicio miltelių paviršių, kaip įkraunamų ličio baterijų neigiamą elektrodo medžiagą, padidėjo talpa ir įkrovos iškrova. įkraunamų ličio baterijų ciklo trukmė daugiau nei tris kartus.
2. Nano silicio milteliai naudojami aukštai temperatūrai atspariose dangose ​​ir ugniai atspariose medžiagose.
3. Nano silicio milteliai ir deimantas sumaišomi esant aukštam slėgiui, kad susidarytų silicio karbido deimantų kompozicinė medžiaga, naudojama kaip pjovimo įrankiai!