מהו חומר אנודה סיליקון-פחמן?

חומר אנודה סיליקון-פחמן הוא סוג חדש של חומר אנודה סוללת ליתיום המשלב חומרי סיליקון עם חומרי פחמן בעלי מבנים שונים . הליבה שלו טמונה ביתרונות המשלימים של סיליקון ופחמן, המשפרים באופן משמעותי את ביצועי הסוללה. כאן הוא מבוא מפורט והעלייה של זה:

1. מאפייני חומר ועקרונות
חומרי סיליקון בעלי קיבולת גבוהה
הקיבולת הספציפית התיאורטית של סיליקון גבוהה כמו 4200 מיליאמפר/גרם, שהיא יותר מפי 10 מזו של אלקטרודות שליליות גרפיט מסורתיות (372 מיליאמפר/גרם), ומשפרת באופן משמעותי את צפיפות האנרגיה של הסוללות. עם זאת, במהלך טעינה ושיחרור, סיליקון עובר על מבנה הנפח של עד 300%, מה שקשור לקצרה של התנגשות בקלות, מה שמאפשרת את התמצאות בקלות, מה שמאפשר את המקצוע של המקצוע, מה- Thing, מה שמאפשר את המקצוע של היקף, מה שמקורו במגזין, מה שמקורו במעלה המקצוע של החיים .

חומרי פחמן יציבים
Carbon materials (such as graphite, graphene, carbon nanotubes) have high electrical conductivity, structural stability and good flexibility, with a volume expansion rate of less than 10%. Their conductive network can alleviate the insulating defects of silicon, and at the same time, through physical buffering effects, inhibit the volume expansion of silicon.

תכנון מבנה מורכב
By nanocrystallizing silicon particles (such as 10-50nm) and uniformly dispersing them in the carbon matrix, a core-shell structure or a porous carbon framework is formed. This not only retains the high capacity of silicon but also utilizes the stable structure of carbon materials. For example:

מבנה חלמון: גרעין הסיליקון מוקף במעטפת פחמן חלולה, ומשאיר מקום להרחבה, ומפחית את קצב התרחבות הנפח מ -300% ל 120% .

שיטת התצהיר שלב גז (CVD): הפקדת סיליקון אמורפי על פני הגרפיט, ואז ציפוי בשכבת פחמן ליצירת חומר מורכב אחיד וצפוף, תוך שיפור משמעותי של חיי המחזור .