Litium-ion batareyaları əsasən yüksək enerji sıxlığı istiqamətində inkişaf edir. Otaq temperaturunda, silikon əsaslı mənfi elektrod materialları litiumla əridilir və litiumla zəngin Li3.75Si fazası məhsulu istehsal edir, xüsusi tutumu 3572 mAh/q-a qədərdir ki, bu da qrafit mənfi elektrod 372 mAh/q-nın nəzəri xüsusi tutumundan xeyli yüksəkdir. Lakin, silikon əsaslı mənfi elektrod materiallarının təkrar doldurulması və boşaldılması prosesi zamanı Si və Li3.75Si-nin faza çevrilməsi böyük həcm genişlənməsinə (təxminən 300%) səbəb ola bilər ki, bu da elektrod materiallarının struktur tozlanmasına və SEI filminin davamlı əmələ gəlməsinə səbəb olacaq və nəhayət tutumun sürətlə azalmasına səbəb olacaq. Sənaye əsasən nanoölçmə, karbon örtük, məsamə əmələ gəlməsi və digər texnologiyalar vasitəsilə silikon əsaslı mənfi elektrod materiallarının performansını və silikon əsaslı batareyaların dayanıqlığını artırır.
Karbon materialları yaxşı keçiriciliyə, aşağı qiymətə və geniş mənbələrə malikdir. Onlar silikon əsaslı materialların keçiriciliyini və səth sabitliyini yaxşılaşdıra bilər. Onlar üstünlük təşkil edən şəkildə silikon əsaslı mənfi elektrodlar üçün performans təkmilləşdirici əlavələr kimi istifadə olunur. Silikon-karbon materialları silikon əsaslı mənfi elektrodların əsas inkişaf istiqamətidir. Karbon örtüyü silikon əsaslı materialların səth sabitliyini yaxşılaşdıra bilər, lakin silikon həcminin genişlənməsini maneə törətmək qabiliyyəti ümumidir və silikon həcminin genişlənməsi problemini həll edə bilməz. Buna görə də, silikon əsaslı materialların sabitliyini artırmaq üçün məsaməli strukturlar qurulmalıdır. Kürə frezesi nanomaterialların hazırlanması üçün sənayeləşmiş bir üsuldur. Kompozit materialın dizayn tələblərinə uyğun olaraq kürə frezesi ilə əldə edilən məhlula müxtəlif əlavələr və ya material komponentləri əlavə edilə bilər. Məhlul müxtəlif məhlullara bərabər şəkildə yayılır və spreylə qurudulur. Ani qurutma prosesi zamanı məhluldakı nanopartiküllər və digər komponentlər kortəbii olaraq məsaməli struktur xüsusiyyətləri əmələ gətirəcək. Bu məqalədə məsaməli silikon əsaslı materiallar hazırlamaq üçün sənayeləşmiş və ekoloji cəhətdən təmiz kürə frezesi və sprey qurutma texnologiyasından istifadə olunur.
Silisium əsaslı materialların performansı silisium nanomateriallarının morfologiyasını və paylanma xüsusiyyətlərini tənzimləməklə də yaxşılaşdırıla bilər. Hazırda silisium nanorçubuqları, məsaməli qrafit daxil edilmiş nanosilikon, karbon kürələrində paylanmış nanosilikon, silisium/qrafen massivi məsaməli strukturlar və s. kimi müxtəlif morfologiya və paylanma xüsusiyyətlərinə malik silisium əsaslı materiallar hazırlanmışdır. Eyni miqyasda, nanopartikullarla müqayisədə, nanorüvələr həcm genişlənməsinin yaratdığı əzilmə problemini daha yaxşı aradan qaldıra bilər və material daha yüksək sıxılma sıxlığına malikdir. Nanovərəqlərin nizamsız yığılması da məsaməli bir struktur yarada bilər. Silisium mənfi elektrod mübadiləsi qrupuna qoşulmaq üçün. Silisium materiallarının həcm genişlənməsi üçün bufer sahəsi təmin edin. Karbon nanotübüklərinin (KNT) tətbiqi yalnız materialın keçiriciliyini yaxşılaşdırmaqla yanaşı, həm də birölçülü morfoloji xüsusiyyətlərinə görə materialın məsaməli strukturlarının əmələ gəlməsini təşviq edə bilər. Silisium nanorüvələr və KNT-lər tərəfindən qurulmuş məsaməli strukturlar haqqında heç bir məlumat yoxdur. Bu məqalədə sənayedə tətbiq olunan top frezeleme, üyütmə və dispersiya, sprey qurutma, karbon əvvəlcədən örtükləmə və kalsinasiya üsulları tətbiq olunur və silikon nanotəbəkələrinin və CNT-lərin öz-özünə yığılması yolu ilə əmələ gələn məsaməli silikon əsaslı mənfi elektrod materiallarını hazırlamaq üçün hazırlıq prosesinə məsaməli promotorlar daxil edilir. Hazırlama prosesi sadə, ekoloji cəhətdən təmizdir və heç bir tullantı mayesi və ya tullantı qalığı əmələ gəlmir. Silikon əsaslı materialların karbon örtüyü ilə bağlı bir çox ədəbiyyat hesabatı mövcuddur, lakin örtüyün təsiri ilə bağlı dərin müzakirələr azdır. Bu məqalədə asfaltdan iki karbon örtük metodunun, maye fazalı örtük və bərk fazalı örtüyün örtük effektinə və silikon əsaslı mənfi elektrod materiallarının performansına təsirini araşdırmaq üçün karbon mənbəyi kimi istifadə olunur.
1 Təcrübə
1.1 Materialın hazırlanması
Məsaməli silikon-karbon kompozit materiallarının hazırlanması əsasən beş mərhələdən ibarətdir: top frezeleme, üyütmə və dispersiya, sprey qurutma, karbonun əvvəlcədən örtülməsi və karbonlaşma. Əvvəlcə 500 q ilkin silikon tozunu (məişət, 99.99% təmizlik) çəkin, 2000 q izopropanol əlavə edin və nanomiqyaslı silikon məhlulu əldə etmək üçün 24 saat ərzində 2000 dövr/dəq top frezeleme sürəti ilə yaş top frezeleme aparın. Əldə edilən silikon məhlulu dispersiya ötürmə çəninə köçürülür və materiallar silikonun kütlə nisbətinə uyğun olaraq əlavə olunur: qrafit (Şanxayda istehsal olunur, batareya dərəcəsi): karbon nanotubları (Tianjində istehsal olunur, batareya dərəcəsi): polivinilpirrolidon (Tianjində istehsal olunur, analitik dərəcə) = 40:60:1.5:2. Bərk tərkibini tənzimləmək üçün izopropanol istifadə olunur və bərk tərkibi 15% olaraq nəzərdə tutulub. Üyütmə və dispersiya 4 saat ərzində 3500 dövr/dəq dispersiya sürəti ilə həyata keçirilir. CNT əlavə etmədən başqa bir qrup şlam müqayisə edilir və digər materiallar eynidir. Əldə edilən dispers şlam daha sonra püskürtmə ilə qurutma qidalandırma çəninə köçürülür və püskürtmə ilə qurutma azotla qorunan atmosferdə, giriş və çıxış temperaturu müvafiq olaraq 180 və 90 °C olduqda aparılır. Daha sonra iki növ karbon örtüyü müqayisə edildi: bərk fazalı örtük və maye fazalı örtük. Bərk fazalı örtük üsulu belədir: püskürtmə ilə qurudulmuş toz 20% asfalt tozu (Koreyada istehsal olunub, D50 5 μm-dir) ilə qarışdırılır, mexaniki qarışdırıcıda 10 dəqiqə qarışdırılır və əvvəlcədən örtülmüş toz əldə etmək üçün qarışdırma sürəti 2000 dövr/dəq-dir. Maye fazalı örtük üsulu belədir: püskürtmə ilə qurudulmuş toz, 55% bərk tərkibdə tozda həll edilmiş 20% asfalt ehtiva edən ksilol məhluluna (Tiancində istehsal olunub, analitik dərəcəli) əlavə edilir və vakuumda bərabər şəkildə qarışdırılır. Vakuum sobada 85°C-də 4 saat bişirilir, qarışdırmaq üçün mexaniki qarışdırıcıya qoyulur, qarışdırma sürəti 2000 dövr/dəq, qarışdırma müddəti isə əvvəlcədən örtülmüş toz əldə etmək üçün 10 dəqiqədir. Nəhayət, əvvəlcədən örtülmüş toz azot atmosferi altında fırlanan sobada 5°C/dəq qızdırma sürətində kalsine edilir. Əvvəlcə 2 saat ərzində 550°C sabit temperaturda saxlanılır, sonra 800°C-yə qədər qızdırılır və 2 saat sabit temperaturda saxlanılır, sonra təbii olaraq 100°C-dən aşağı soyudulur və silikon-karbon kompozit material əldə etmək üçün boşaldılır.
1.2 Xarakterizasiya metodları
Materialın hissəcik ölçüsü paylanması hissəcik ölçüsü test cihazı (Mastersizer 2000 versiyası, Böyük Britaniyada istehsal olunub) istifadə edilərək təhlil edilmişdir. Hər mərhələdə əldə edilən tozlar tozların morfologiyasını və ölçüsünü araşdırmaq üçün skanedici elektron mikroskopiyası (Regulus8220, Yaponiyada istehsal olunub) ilə sınaqdan keçirilmişdir. Materialın faza quruluşu rentgen toz difraksiya analizatoru (D8 ADVANCE, Almaniyada istehsal olunub) və materialın element tərkibi enerji spektr analizatoru ilə təhlil edilmişdir. Əldə edilən silisium-karbon kompozit materialı CR2032 modelinin düyməli yarımhüceyrəsi hazırlamaq üçün istifadə edilmişdir və silisium-karbon kütlə nisbəti: SP: CNT: CMC: SBR 92:2:2:1.5:2.5 olmuşdur. Əks elektrod metal litium təbəqəsidir, elektrolit kommersiya elektrolitidir (model 1901, Koreyada istehsal olunub), Celgard 2320 diafraqması istifadə olunur, yükləmə və boşaltma gərginliyi diapazonu 0,005-1,5 V, yükləmə və boşaltma cərəyanı 0,1 C (1C = 1A) və boşaltma kəsmə cərəyanı 0,05 C-dir.
Silisium-karbon kompozit materiallarının performansını daha da araşdırmaq üçün 408595 nömrəli laminatlı kiçik yumşaq paketli batareya hazırlanmışdır. Müsbət elektrod NCM811 (Hunan istehsalı, batareya markası) istifadə edir və mənfi elektrod qrafit 8% silisium-karbon materialı ilə aşqarlanır. Müsbət elektrod məhlulu formulu 96% NCM811, 1,2% poliviniliden florid (PVDF), 2% keçirici agent SP, 0,8% CNT və NMP dispersant kimi istifadə olunur; mənfi elektrod məhlulu formulu 96% kompozit mənfi elektrod materialı, 1,3% CMC, 1,5% SBR 1,2% CNT və su dispersant kimi istifadə olunur. Qarışdırdıqdan, örtdükdən, yaydıqdan, kəsdikdən, laminasiya etdikdən, qaynaq etdikdən, qablaşdırdıqdan, bişirdikdən, maye yeridildikdən, formalaşdırdıqdan və tutum bölündükdən sonra nominal tutumu 3 Ah olan 408595 nömrəli laminatlı kiçik yumşaq paketli batareyalar hazırlanmışdır. 0.2C, 0.5C, 1C, 2C və 3C-nin sürət performansı və 0.5C yükləmə və 1C boşalma dövr performansı sınaqdan keçirildi. Şarj və boşalma gərginlik diapazonu 2.8-4.2 V, sabit cərəyan və sabit gərginlik doldurulması, kəsmə cərəyanı isə 0.5C idi.
2 Nəticələr və Müzakirə
İlkin silisium tozu skanlama elektron mikroskopiyası (SEM) ilə müşahidə edilmişdir. Şəkil 1(a)-da göstərildiyi kimi, silisium tozu qeyri-müntəzəm dənəvər idi və hissəcik ölçüsü 2μm-dən az idi. Kürə frezerləməsindən sonra silisium tozunun ölçüsü əhəmiyyətli dərəcədə təxminən 100 nm-ə qədər azaldı [Şəkil 1(b)]. Hissəcik ölçüsü testi göstərdi ki, kürə frezerləməsindən sonra silisium tozunun D50-si 110 nm, D90-u isə 175 nm idi. Kürə frezerləməsindən sonra silisium tozunun morfologiyasının diqqətlə araşdırılması qabıqlı bir quruluş göstərir (qabıqlı strukturun əmələ gəlməsi daha sonra en kəsikli SEM-dən daha da təsdiqlənəcək). Buna görə də, hissəcik ölçüsü testindən əldə edilən D90 məlumatları nanosərfənin uzunluq ölçüsü olmalıdır. SEM nəticələri ilə birlikdə əldə edilən nanosərfənin ölçüsünün ən azı bir ölçüdə doldurulma və boşalma zamanı silisium tozunun qırılmasının 150 nm kritik dəyərindən kiçik olduğu qənaətinə gəlmək olar. Qabıqlı morfologiyanın əmələ gəlməsi əsasən kristal silikonun kristal müstəvilərinin fərqli dissosiasiya enerjiləri ilə əlaqədardır ki, bunlar arasında silikonun {111} müstəvisi {100} və {110} kristal müstəvilərinə nisbətən daha aşağı dissosiasiya enerjisinə malikdir. Buna görə də, bu kristal müstəvisi top freze ilə daha asan incəldilir və nəhayət, qabıqlı bir quruluş əmələ gətirir. Qabıqlı struktur boş strukturların toplanmasına kömək edir, silikonun həcm genişlənməsi üçün yer saxlayır və materialın sabitliyini artırır.
Nano-silikon, CNT və qrafit tərkibli məhlul püskürdülmüş və püskürtmədən əvvəl və sonra toz SEM ilə yoxlanılmışdır. Nəticələr Şəkil 2-də göstərilmişdir. Püskürtmədən əvvəl əlavə edilən qrafit matrisi, ölçüsü 5 ilə 20 μm arasında olan tipik lopa quruluşudur [Şəkil 2(a)]. Qrafitin hissəcik ölçüsü paylanma testi göstərir ki, D50 15 μm-dir. Püskürtmədən sonra əldə edilən toz sferik morfologiyaya malikdir [Şəkil 2(b)] və püskürtmədən sonra qrafitin örtük təbəqəsi ilə örtüldüyü görünür. Püskürtmədən sonra tozun D50-si 26,2 μm-dir. İkinci dərəcəli hissəciklərin morfoloji xüsusiyyətləri SEM ilə müşahidə edilmiş və nanomateriallar tərəfindən yığılmış boş məsaməli strukturun xüsusiyyətlərini göstərmişdir [Şəkil 2(c)]. Məsaməli struktur bir-biri ilə iç-içə olan silikon nanotəbəkələrindən və CNT-lərdən ibarətdir [Şəkil 2(d)] və testin xüsusi səth sahəsi (BET) 53,3 m2/q-a qədərdir. Buna görə də, püskürtmədən sonra silikon nanotəbəkələr və CNT-lər məsaməli bir quruluş yaratmaq üçün öz-özünə yığılır.
Məsaməli təbəqə maye karbon örtüyü ilə işlənmiş və karbon örtüyünün öncü qatı və karbonlaşması əlavə edildikdən sonra SEM müşahidəsi aparılmışdır. Nəticələr Şəkil 3-də göstərilmişdir. Karbondan əvvəlcədən örtük çəkildikdən sonra, ikinci dərəcəli hissəciklərin səthi hamar olur, açıq-aydın örtük təbəqəsi əmələ gəlir və örtük Şəkil 3(a) və (b)-də göstərildiyi kimi tamamlanır. Karbonlaşmadan sonra səth örtük təbəqəsi yaxşı örtük vəziyyətini saxlayır [Şəkil 3(c)]. Bundan əlavə, en kəsikli SEM görüntüsü nanosərfələrin morfoloji xüsusiyyətlərinə uyğun olan zolaq formalı nanohissəcikləri göstərir [Şəkil 3(d)], bu da top frezerləmədən sonra silikon nanosərfələrin əmələ gəlməsini daha da təsdiqləyir. Bundan əlavə, Şəkil 3(d) bəzi nanosərfələr arasında doldurucuların olduğunu göstərir. Bu, əsasən maye fazalı örtük metodunun istifadəsi ilə əlaqədardır. Asfalt məhlulu materiala nüfuz edəcək və beləliklə, daxili silikon nanosərfələrin səthi karbon örtüklü qoruyucu təbəqə əldə edəcək. Buna görə də, maye fazalı örtükdən istifadə etməklə, ikinci dərəcəli hissəcik örtük effekti əldə etməklə yanaşı, ilkin hissəcik örtüyünün ikiqat karbon örtük effekti də əldə edilə bilər. Karbonlaşmış toz BET ilə sınaqdan keçirildi və sınaq nəticəsi 22,3 m2/q oldu.
Karbonlaşdırılmış toz kəsikli enerji spektr analizinə (EDS) məruz qalıb və nəticələr Şəkil 4(a)-da göstərilib. Mikron ölçülü nüvə qrafit matrisinə uyğun olan C komponentidir və xarici örtükdə silikon və oksigen var. Silikonun strukturunu daha da araşdırmaq üçün rentgen difraksiyası (XRD) testi aparılıb və nəticələr Şəkil 4(b)-da göstərilib. Material əsasən qrafit və tək kristal silikondan ibarətdir və heç bir aşkar silikon oksid xüsusiyyətləri yoxdur, bu da enerji spektri testinin oksigen komponentinin əsasən silikon səthinin təbii oksidləşməsindən qaynaqlandığını göstərir. Silikon-karbon kompozit materialı S1 kimi qeydə alınıb.
Hazırlanmış silikon-karbon materialı S1 düymə tipli yarım element istehsalı və yükləmə-boşaltma sınaqlarına məruz qalmışdır. İlk yükləmə-boşaltma əyrisi Şəkil 5-də göstərilmişdir. Geri qaytarıla bilən xüsusi tutum 1000,8 mAh/q-dır və birinci dövr səmərəliliyi 93,9%-ə qədər yüksəkdir ki, bu da ədəbiyyatda bildirilən əvvəlcədən litiumlaşdırma olmadan əksər silikon əsaslı materialların birinci səmərəliliyindən yüksəkdir. Yüksək birinci səmərəlilik hazırlanmış silikon-karbon kompozit materialının yüksək stabilliyə malik olduğunu göstərir. Məsaməli strukturun, keçirici şəbəkənin və karbon örtüyünün silikon-karbon materiallarının stabilliyinə təsirini yoxlamaq üçün CNT əlavə edilmədən və ilkin karbon örtüyü olmadan iki növ silikon-karbon materialı hazırlanmışdır.
CNT əlavə edilmədən silikon-karbon kompozit materialının karbonlaşdırılmış tozunun morfologiyası Şəkil 6-da göstərilmişdir. Maye fazalı örtük və karbonlaşmadan sonra Şəkil 6(a)-da ikinci dərəcəli hissəciklərin səthində örtük təbəqəsi aydın şəkildə görünür. Karbonlaşdırılmış materialın en kəsiyi SEM-i Şəkil 6(b)-da göstərilmişdir. Silikon nanotəbəkələrinin yığılması məsaməli xüsusiyyətlərə malikdir və BET sınağı 16,6 m2/q-dır. Lakin, CNT ilə müqayisədə [Şəkil 3(d)-də göstərildiyi kimi, onun karbonlaşdırılmış tozunun BET sınağı 22,3 m2/q-dır], daxili nano-silikon yığılma sıxlığı daha yüksəkdir, bu da CNT əlavə edilməsinin məsaməli strukturun əmələ gəlməsini təşviq edə biləcəyini göstərir. Bundan əlavə, materialın CNT tərəfindən qurulmuş üçölçülü keçirici şəbəkəsi yoxdur. Silikon-karbon kompozit materialı S2 kimi qeyd olunur.
Bərk fazalı karbon örtüklə hazırlanmış silisium-karbon kompozit materialının morfoloji xüsusiyyətləri Şəkil 7-də göstərilmişdir. Karbonlaşmadan sonra, Şəkil 7(a)-da göstərildiyi kimi, səthdə aşkar bir örtük təbəqəsi yaranır. Şəkil 7(b) göstərir ki, en kəsiyində nanosəthlərin morfoloji xüsusiyyətlərinə uyğun gələn zolaq formalı nanohissəciklər var. Nanosəthlərin toplanması məsaməli bir quruluş əmələ gətirir. Daxili nanosəthlərin səthində aşkar bir doldurucu yoxdur, bu da bərk fazalı karbon örtüyünün yalnız məsaməli bir quruluşa malik bir karbon örtük təbəqəsi əmələ gətirdiyini və silisium nanosəthləri üçün daxili örtük təbəqəsinin olmadığını göstərir. Bu silisium-karbon kompozit materialı S3 olaraq qeyd olunur.
Düyməli yarım elementli yükləmə və boşaltma sınağı S2 və S3 üzərində aparılmışdır. S2-nin xüsusi tutumu və birinci səmərəliliyi müvafiq olaraq 1120,2 mAh/q və 84,8%, S3-ün xüsusi tutumu və birinci səmərəliliyi isə müvafiq olaraq 882,5 mAh/q və 82,9% təşkil etmişdir. Bərk fazalı örtüklü S3 nümunəsinin xüsusi tutumu və birinci səmərəliliyi ən aşağı olmuşdur ki, bu da yalnız məsaməli strukturun karbon örtüyünün aparıldığını və daxili silikon nanotəbəkələrinin karbon örtüyünün aparılmadığını göstərir ki, bu da silikon əsaslı materialın xüsusi tutumuna tam təsir göstərə bilməmiş və silikon əsaslı materialın səthini qoruya bilməmişdir. CNT olmayan S2 nümunəsinin birinci səmərəliliyi də CNT ehtiva edən silikon-karbon kompozit materialının səmərəliliyindən aşağı olmuşdur ki, bu da yaxşı örtük təbəqəsi əsasında keçirici şəbəkənin və daha yüksək dərəcədə məsaməli strukturun silikon-karbon materialının yükləmə və boşaltma səmərəliliyinin yaxşılaşdırılmasına kömək etdiyini göstərir.
S1 silikon-karbon materialından kiçik yumşaq paketli tam batareya hazırlamaq üçün sürət və dövr performansını yoxlamaq məqsədilə istifadə edilmişdir. Boşalma sürəti əyrisi Şəkil 8(a)-da göstərilmişdir. 0.2C, 0.5C, 1C, 2C və 3C-nin boşalma tutumları müvafiq olaraq 2.970, 2.999, 2.920, 2.176 və 1.021 Ah-dır. 1C-nin boşalma sürəti 98.3%-ə qədər yüksəkdir, lakin 2C-nin boşalma sürəti 73.3%-ə, 3C-nin isə boşalma sürəti daha da 34.4%-ə düşür. Silikon mənfi elektrod mübadiləsi qrupuna qoşulmaq üçün WeChat: shimobang əlavə edin. Doldurma sürəti baxımından 0.2C, 0.5C, 1C, 2C və 3C doldurma tutumları müvafiq olaraq 3.186, 3.182, 3.081, 2.686 və 2.289 Ah-dır. 1C doldurma sürəti 96,7%, 2C doldurma sürəti isə hələ də 84,3%-ə çatır. Lakin, Şəkil 8(b)-dəki doldurma əyrisini müşahidə etdikdə, 2C doldurma platforması 1C doldurma platformasından xeyli böyükdür və onun sabit gərginlikli doldurma tutumu əksər hissəsini (55%) təşkil edir ki, bu da 2C doldurulan batareyanın polyarizasiyasının artıq çox böyük olduğunu göstərir. Silikon-karbon materialı 1C-də yaxşı doldurma və boşaltma performansına malikdir, lakin daha yüksək sürət performansına nail olmaq üçün materialın struktur xüsusiyyətlərini daha da təkmilləşdirmək lazımdır. Şəkil 9-da göstərildiyi kimi, 450 dövrdən sonra tutum saxlama nisbəti 78% təşkil edir və yaxşı dövr performansını göstərir.
Elektrodun dövrədən əvvəl və sonrakı səth vəziyyəti SEM ilə araşdırılmış və nəticələr Şəkil 10-da göstərilmişdir. Dövrdən əvvəl qrafit və silikon-karbon materiallarının səthi şəffafdır [Şəkil 10(a)]; dövrdən sonra səthdə qalın SEI təbəqəsi olan bir örtük təbəqəsi əmələ gəlir [Şəkil 10(b)]. SEI təbəqəsinin pürüzlülüyüAktiv litium istehlakı yüksəkdir ki, bu da dövrün performansına kömək etmir. Buna görə də, hamar SEI təbəqəsinin əmələ gəlməsini təşviq etmək (məsələn, süni SEI təbəqəsinin qurulması, uyğun elektrolit əlavələrinin əlavə edilməsi və s.) dövrün performansını yaxşılaşdıra bilər. Dövrdən sonra silikon-karbon hissəciklərinin kəsişən SEM müşahidəsi [Şəkil 10(c)] göstərir ki, orijinal zolaq formalı silikon nanopartikulları daha qaba hala gəlmiş və məsaməli struktur əsasən aradan qaldırılmışdır. Bu, əsasən dövr ərzində silikon-karbon materialının davamlı həcm genişlənməsi və büzülməsi ilə əlaqədardır. Buna görə də, silikon əsaslı materialın həcm genişlənməsi üçün kifayət qədər bufer sahəsi təmin etmək üçün məsaməli struktur daha da təkmilləşdirilməlidir.
3 Nəticə
Silikon əsaslı mənfi elektrod materiallarının həcm genişlənməsi, zəif keçiriciliyi və zəif interfeys sabitliyinə əsaslanaraq, bu məqalədə silisium nanotəbəkələrinin morfologiyasının formalaşmasından, məsaməli strukturun qurulmasından, keçirici şəbəkənin qurulmasından və bütün ikinci dərəcəli hissəciklərin tam karbon örtüyündən tutmuş silisium əsaslı mənfi elektrod materiallarının bütövlükdə sabitliyini artırmaq üçün hədəflənmiş təkmilləşdirmələr aparılır. Silisium nanotəbəkələrinin toplanması məsaməli bir struktur yarada bilər. CNT-nin tətbiqi məsaməli bir strukturun əmələ gəlməsini daha da təşviq edəcək. Maye fazalı örtüklə hazırlanmış silisium-karbon kompozit materialı bərk fazalı örtüklə hazırlanmış materialdan ikiqat karbon örtük effektinə malikdir və daha yüksək xüsusi tutum və birinci səmərəlilik nümayiş etdirir. Bundan əlavə, CNT ehtiva edən silisium-karbon kompozit materialının birinci səmərəliliyi CNT-siz materialdan daha yüksəkdir ki, bu da əsasən məsaməli strukturun silisium əsaslı materialların həcm genişlənməsini azaltmaq qabiliyyətinin daha yüksək olması ilə əlaqədardır. CNT-nin tətbiqi üçölçülü keçirici şəbəkə quracaq, silisium əsaslı materialların keçiriciliyini yaxşılaşdıracaq və 1C-də yaxşı sürət performansı göstərəcək; və material yaxşı dövr performansı göstərir. Bununla belə, silikonun həcm genişlənməsi üçün kifayət qədər bufer sahəsi təmin etmək və hamar bir səthin əmələ gəlməsini təşviq etmək üçün materialın məsaməli quruluşu daha da gücləndirilməlidir.və silikon-karbon kompozit materialının dövr performansını daha da yaxşılaşdırmaq üçün sıx SEI filmi.
Biz həmçinin oksidləşmə, diffuziya və tavlama kimi lövhə emalında geniş istifadə olunan yüksək təmizlikli qrafit və silikon karbid məhsulları təqdim edirik.
Əlavə müzakirə üçün dünyanın hər yerindən olan hər hansı bir müştərini bizə müraciət etməyə dəvət edirik!
https://www.vet-china.com/
Yazı vaxtı: 13 Noyabr 2024