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锂离子电池硅负极技术研究总结与展望

作者:im体育运动平台 时间:2021-08-06 00:05
本文摘要:锂离子电池硅负极被强调是下一代最理想化的负极原材料之一,因为其巨大的储藏量和极高的基础理论比容积(4200mAh/g,相当于如今商业化高纯石墨负极的十倍),沦落了科技领域、工业界瞩目的聚焦点之一。该进展汇报最先解读了硅负极的基础难题和解决方法,随后偏重于汇总了硅负极应付商业化还务必解决困难的难点及其近些年的进展,关键还包含首圈库伦效率,振实密度和原材料成本费三个层面,最终在全电池性能和比能量层面对未来的工作中进行了发展方向。

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【成效简述】南京大学当代工程项目与应用科学学校朱嘉专家教授研究组应邀在AdvancedEnergyMaterials上公布发布进展汇报“ChallengesandrecentprogressinthedevelopmentofSianodesforlithium-ionbattery”(DOI:10.1002/aenm.201700715),针对近些年备受瞩目的锂离子电池硅负极进行了汇总与发展方向。【研究方向】图1锂离子电池硅基阳极氧化的论述a-c)基础挑戰d-f)朝向商业化的挑戰和近期进展图2硅阳极氧化基础难题的解决方法a)硅纳米管平面图b)硅纳米颗粒规格依赖感掉下来【研究方向】伴随着电子器件便携式机器设备及纯电动车的比较慢发展趋势市场的需求,科学研究并产品研发性能卓越的锂离子电池更为重要。锂离子电池硅负极被强调是下一代最理想化的负极原材料之一,因为其巨大的储藏量和极高的基础理论比容积(4200mAh/g,相当于如今商业化高纯石墨负极的十倍),沦落了科技领域、工业界瞩目的聚焦点之一。

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该进展汇报最先解读了硅负极的基础难题和解决方法,随后偏重于汇总了硅负极应付商业化还务必解决困难的难点及其近些年的进展,关键还包含首圈库伦效率,振实密度和原材料成本费三个层面,最终在全电池性能和比能量层面对未来的工作中进行了发展方向。纳米技术构造的硅负极解决困难了硅佳字锂时容积收拢而造成的原材料解决和不稳定的SEI的难题,提高了光电催化循环系统特性。

可是纳米技术构造的高比表面导致首圈库伦效率较低,振实密度和总面积比容积较低,另外纳米技术构造的制得加工工艺简易,成本增加,这种要素比较严重危害了硅负极的商业化。该文从二次结构设计方案,预嵌锂和锂电池电解液防腐剂三个层面汇总了首圈库伦效率层面的进展,从μm总体设计,导电性粘接剂层面汇总了振实密度及其总面积比容积的提高,从较低纯净度硅和大自然硅源来降低原材料成本费。最终在全电池性能和比能量层面对未来的工作中进行了发展方向。


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