Mae batris lithiwm-ion yn datblygu'n bennaf i gyfeiriad dwysedd ynni uchel. Ar dymheredd ystafell, mae deunyddiau electrod negatif sy'n seiliedig ar silicon yn aloi â lithiwm i gynhyrchu cynnyrch sy'n gyfoethog mewn lithiwm, sef cyfnod Li3.75Si, gyda chynhwysedd penodol o hyd at 3572 mAh/g, sy'n llawer uwch na chynhwysedd penodol damcaniaethol electrod negatif graffit o 372 mAh/g. Fodd bynnag, yn ystod y broses wefru a rhyddhau dro ar ôl tro o ddeunyddiau electrod negatif sy'n seiliedig ar silicon, gall trawsnewid cyfnod Si a Li3.75Si gynhyrchu ehangu cyfaint enfawr (tua 300%), a fydd yn arwain at bowdriad strwythurol deunyddiau electrod a ffurfio ffilm SEI yn barhaus, ac yn y pen draw yn achosi i'r gallu ostwng yn gyflym. Mae'r diwydiant yn bennaf yn gwella perfformiad deunyddiau electrod negatif sy'n seiliedig ar silicon a sefydlogrwydd batris sy'n seiliedig ar silicon trwy nano-feintio, cotio carbon, ffurfio mandyllau a thechnolegau eraill.
Mae gan ddeunyddiau carbon ddargludedd da, cost isel, a ffynonellau eang. Gallant wella dargludedd a sefydlogrwydd arwyneb deunyddiau sy'n seiliedig ar silicon. Fe'u defnyddir yn ffafriol fel ychwanegion gwella perfformiad ar gyfer electrodau negatif sy'n seiliedig ar silicon. Deunyddiau silicon-carbon yw prif gyfeiriad datblygu electrodau negatif sy'n seiliedig ar silicon. Gall cotio carbon wella sefydlogrwydd arwyneb deunyddiau sy'n seiliedig ar silicon, ond mae ei allu i atal ehangu cyfaint silicon yn gyffredinol ac ni all ddatrys problem ehangu cyfaint silicon. Felly, er mwyn gwella sefydlogrwydd deunyddiau sy'n seiliedig ar silicon, mae angen adeiladu strwythurau mandyllog. Mae melino pêl yn ddull diwydiannol ar gyfer paratoi nanoddeunyddiau. Gellir ychwanegu gwahanol ychwanegion neu gydrannau deunydd at y slyri a geir trwy felino pêl yn unol â gofynion dylunio'r deunydd cyfansawdd. Mae'r slyri wedi'i wasgaru'n gyfartal trwy wahanol slyri a'i sychu â chwistrell. Yn ystod y broses sychu ar unwaith, bydd y nanoronynnau a chydrannau eraill yn y slyri yn ffurfio nodweddion strwythurol mandyllog yn ddigymell. Mae'r papur hwn yn defnyddio technoleg melino pêl a sychu chwistrell diwydiannol ac sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd i baratoi deunyddiau sy'n seiliedig ar silicon mandyllog.
Gellir gwella perfformiad deunyddiau sy'n seiliedig ar silicon hefyd trwy reoleiddio morffoleg a nodweddion dosbarthu nanoddeunyddiau silicon. Ar hyn o bryd, mae deunyddiau sy'n seiliedig ar silicon gyda gwahanol forffolegau a nodweddion dosbarthu wedi'u paratoi, megis nanorodau silicon, nanosilicon wedi'i fewnosod mewn graffit mandyllog, nanosilicon wedi'i ddosbarthu mewn sfferau carbon, strwythurau mandyllog arae silicon/graffen, ac ati. Ar yr un raddfa, o'i gymharu â nanoronynnau, gall nanosheetau atal y broblem malu a achosir gan ehangu cyfaint yn well, ac mae gan y deunydd ddwysedd cywasgu uwch. Gall pentyrru anhrefnus nanosheetau hefyd ffurfio strwythur mandyllog. I ymuno â'r grŵp cyfnewid electrod negatif silicon. Darparu lle byffer ar gyfer ehangu cyfaint deunyddiau silicon. Gall cyflwyno nanotubiau carbon (CNTs) nid yn unig wella dargludedd y deunydd, ond hefyd hyrwyddo ffurfio strwythurau mandyllog y deunydd oherwydd ei nodweddion morffolegol un dimensiwn. Nid oes unrhyw adroddiadau ar strwythurau mandyllog a adeiladwyd gan nanosheetau silicon a CNTs. Mae'r papur hwn yn mabwysiadu'r dulliau melino pêl, malu a gwasgaru, sychu chwistrellu, rhag-gorchuddio carbon a chalchynnu sy'n berthnasol yn ddiwydiannol, ac yn cyflwyno hyrwyddwyr mandyllog yn y broses baratoi i baratoi deunyddiau electrod negatif mandyllog sy'n seiliedig ar silicon a ffurfir trwy hunan-gydosod nanosheetau silicon a CNTs. Mae'r broses baratoi yn syml, yn gyfeillgar i'r amgylchedd, ac ni chynhyrchir unrhyw hylif gwastraff na gweddillion gwastraff. Mae llawer o adroddiadau llenyddiaeth ar orchuddio carbon deunyddiau sy'n seiliedig ar silicon, ond ychydig o drafodaethau manwl sydd ar effaith cotio. Mae'r papur hwn yn defnyddio asffalt fel y ffynhonnell carbon i ymchwilio i effeithiau dau ddull cotio carbon, cotio cyfnod hylif a chotio cyfnod solet, ar effaith cotio a pherfformiad deunyddiau electrod negatif sy'n seiliedig ar silicon.
1 Arbrawf
1.1 Paratoi deunydd
Mae paratoi deunyddiau cyfansawdd silicon-carbon mandyllog yn cynnwys pum cam yn bennaf: melino pêl, malu a gwasgaru, sychu chwistrellu, rhag-orchuddio carbon a charboneiddio. Yn gyntaf, pwyswch 500 g o bowdr silicon cychwynnol (domestig, purdeb 99.99%), ychwanegwch 2000 g o isopropanol, a pherfformiwch felino pêl wlyb ar gyflymder melino pêl o 2000 r/mun am 24 awr i gael slyri silicon ar raddfa nano. Trosglwyddir y slyri silicon a geir i danc trosglwyddo gwasgariad, ac ychwanegir y deunyddiau yn ôl cymhareb màs silicon: graffit (a gynhyrchir yn Shanghai, gradd batri): nanotubiau carbon (a gynhyrchir yn Tianjin, gradd batri): polyfinyl pyrrolidone (a gynhyrchir yn Tianjin, gradd dadansoddol) = 40:60:1.5:2. Defnyddir isopropanol i addasu'r cynnwys solid, ac mae'r cynnwys solid wedi'i gynllunio i fod yn 15%. Perfformir malu a gwasgaru ar gyflymder gwasgaru o 3500 r/mun am 4 awr. Cymharir grŵp arall o slyri heb ychwanegu CNTs, ac mae'r deunyddiau eraill yr un fath. Yna trosglwyddir y slyri gwasgaredig a geir i danc bwydo sychu chwistrell, a pherfformir sychu chwistrell mewn awyrgylch wedi'i amddiffyn gan nitrogen, gyda thymheredd y fewnfa a'r allfa yn 180 a 90 °C, yn y drefn honno. Yna cymharwyd dau fath o orchudd carbon, gorchudd cyfnod solet a gorchudd cyfnod hylif. Y dull gorchudd cyfnod solet yw: cymysgir y powdr sych-chwistrellu â 20% o bowdr asffalt (wedi'i wneud yng Nghorea, mae D50 yn 5 μm), cymysgir mewn cymysgydd mecanyddol am 10 munud, a'r cyflymder cymysgu yw 2000 r/mun i gael powdr wedi'i orchuddio ymlaen llaw. Y dull gorchudd cyfnod hylif yw: ychwanegir y powdr sych-chwistrellu at doddiant xylen (wedi'i wneud yn Tianjin, gradd ddadansoddol) sy'n cynnwys 20% o asffalt wedi'i doddi yn y powdr ar gynnwys solid o 55%, a'i droi'n gyfartal dan wactod. Pobwch mewn popty gwactod ar 85℃ am 4 awr, rhowch mewn cymysgydd mecanyddol i gymysgu, y cyflymder cymysgu yw 2000 r/mun, a'r amser cymysgu yw 10 munud i gael powdr wedi'i orchuddio ymlaen llaw. Yn olaf, cafodd y powdr wedi'i orchuddio ymlaen llaw ei galchynnu mewn ffwrn gylchdro o dan awyrgylch nitrogen ar gyfradd wresogi o 5°C/mun. Yn gyntaf, cafodd ei gadw ar dymheredd cyson o 550°C am 2 awr, yna parhaodd i gynhesu hyd at 800°C a'i gadw ar dymheredd cyson am 2 awr, ac yna ei oeri'n naturiol i lai na 100°C a'i ollwng i gael deunydd cyfansawdd silicon-carbon.
1.2 Dulliau nodweddu
Dadansoddwyd dosbarthiad maint gronynnau'r deunydd gan ddefnyddio profwr maint gronynnau (fersiwn Mastersizer 2000, wedi'i wneud yn y DU). Profwyd y powdrau a gafwyd ym mhob cam gan ficrosgopeg electron sganio (Regulus8220, wedi'i wneud yn Japan) i archwilio morffoleg a maint y powdrau. Dadansoddwyd strwythur cyfnod y deunydd gan ddefnyddio dadansoddwr diffractiad powdr pelydr-X (D8 ADVANCE, wedi'i wneud yn yr Almaen), a dadansoddwyd cyfansoddiad elfennol y deunydd gan ddefnyddio dadansoddwr sbectrwm ynni. Defnyddiwyd y deunydd cyfansawdd silicon-carbon a gafwyd i wneud hanner cell botwm o fodel CR2032, ac roedd y gymhareb màs silicon-carbon: SP: CNT: CMC: SBR yn 92:2:2:1.5:2.5. Mae'r gwrth-electrod yn ddalen lithiwm fetel, mae'r electrolyt yn electrolyt masnachol (model 1901, wedi'i wneud yng Nghorea), defnyddir diaffram Celgard 2320, mae'r ystod foltedd gwefru a rhyddhau yn 0.005-1.5 V, mae'r cerrynt gwefru a rhyddhau yn 0.1 C (1C = 1A), a'r cerrynt torri rhyddhau yn 0.05 C.
Er mwyn ymchwilio ymhellach i berfformiad deunyddiau cyfansawdd silicon-carbon, gwnaed batri pecyn meddal bach wedi'i lamineiddio 408595. Mae'r electrod positif yn defnyddio NCM811 (wedi'i wneud yn Hunan, gradd batri), ac mae'r graffit electrod negatif wedi'i ddopio ag 8% o ddeunydd silicon-carbon. Defnyddir fformiwla slyri'r electrod positif yn 96% NCM811, 1.2% fflworid polyfinyliden (PVDF), 2% asiant dargludol SP, 0.8% CNT, ac NMP fel gwasgarydd; defnyddir fformiwla slyri'r electrod negatif yn 96% deunydd electrod negatif cyfansawdd, 1.3% CMC, 1.5% SBR 1.2% CNT, a defnyddir dŵr fel gwasgarydd. Ar ôl cymysgu, cotio, rholio, torri, lamineiddio, weldio tabiau, pecynnu, pobi, chwistrellu hylif, ffurfio a rhannu capasiti, paratowyd batris pecyn meddal bach wedi'u lamineiddio 408595 gyda chapasiti graddedig o 3 Ah. Profwyd perfformiad cyfradd 0.2C, 0.5C, 1C, 2C a 3C a pherfformiad cylchred gwefru 0.5C a rhyddhau 1C. Roedd yr ystod foltedd gwefru a rhyddhau rhwng 2.8-4.2 V, cerrynt cyson a gwefru foltedd cyson, a'r cerrynt torri i ffwrdd oedd 0.5C.
2 Canlyniadau a Thrafodaeth
Gwelwyd y powdr silicon cychwynnol drwy ficrosgopeg electron sganio (SEM). Roedd y powdr silicon yn gronynnog afreolaidd gyda maint gronynnau o lai na 2μm, fel y dangosir yn Ffigur 1(a). Ar ôl melino pêl, gostyngwyd maint y powdr silicon yn sylweddol i tua 100 nm [Ffigur 1(b)]. Dangosodd y prawf maint gronynnau fod D50 y powdr silicon ar ôl melino pêl yn 110 nm a'r D90 yn 175 nm. Mae archwiliad gofalus o forffoleg powdr silicon ar ôl melino pêl yn dangos strwythur naddionog (bydd ffurfiant y strwythur naddionog yn cael ei wirio ymhellach o'r SEM trawsdoriadol yn ddiweddarach). Felly, dylai'r data D90 a geir o'r prawf maint gronynnau fod yn ddimensiwn hyd y nanosheet. Ynghyd â chanlyniadau'r SEM, gellir barnu bod maint y nanosheet a geir yn llai na'r gwerth critigol o 150 nm o dorri powdr silicon yn ystod gwefru a rhyddhau mewn o leiaf un dimensiwn. Mae ffurfio'r morffoleg naddionog yn bennaf oherwydd yr egni daduniad gwahanol o blanau crisial silicon crisialog, ac ymhlith y rhain mae gan blanau {111} silicon egni daduniad is na'r blanau crisial {100} a {110}. Felly, mae'r plân crisial hwn yn cael ei deneuo'n haws trwy felino pêl, ac yn y pen draw mae'n ffurfio strwythur naddionog. Mae'r strwythur naddionog yn ffafriol i gronni strwythurau rhydd, yn cadw lle ar gyfer ehangu cyfaint silicon, ac yn gwella sefydlogrwydd y deunydd.
Chwistrellwyd y slyri yn cynnwys nano-silicon, CNT a graffit, ac archwiliwyd y powdr cyn ac ar ôl chwistrellu gan ddefnyddio SEM. Dangosir y canlyniadau yn Ffigur 2. Mae'r matrics graffit a ychwanegwyd cyn chwistrellu yn strwythur naddion nodweddiadol gyda maint o 5 i 20 μm [Ffigur 2(a)]. Mae prawf dosbarthiad maint gronynnau graffit yn dangos bod D50 yn 15μm. Mae gan y powdr a geir ar ôl chwistrellu forffoleg sfferig [Ffigur 2(b)], a gellir gweld bod y graffit wedi'i orchuddio gan yr haen orchuddio ar ôl chwistrellu. Mae D50 y powdr ar ôl chwistrellu yn 26.2 μm. Arsylwyd nodweddion morffolegol y gronynnau eilaidd gan ddefnyddio SEM, gan ddangos nodweddion strwythur mandyllog rhydd a gronnwyd gan nanoddeunyddiau [Ffigur 2(c)]. Mae'r strwythur mandyllog yn cynnwys nanosheetiau silicon a CNTs wedi'u cydblethu â'i gilydd [Ffigur 2(d)], ac mae arwynebedd penodol y prawf (BET) mor uchel â 53.3 m2/g. Felly, ar ôl chwistrellu, mae nanosheetau silicon a CNTs yn hunan-ymgynnull i ffurfio strwythur mandyllog.
Cafodd yr haen mandyllog ei thrin â gorchudd carbon hylif, ac ar ôl ychwanegu pic rhagflaenydd gorchudd carbon a charboneiddio, cynhaliwyd arsylwad SEM. Dangosir y canlyniadau yn Ffigur 3. Ar ôl rhag-gorchuddio carbon, mae wyneb y gronynnau eilaidd yn llyfn, gyda haen gorchudd amlwg, ac mae'r gorchudd wedi'i gwblhau, fel y dangosir yn Ffigurau 3(a) a (b). Ar ôl carboneiddio, mae'r haen gorchudd wyneb yn cynnal cyflwr gorchudd da [Ffigur 3(c)]. Yn ogystal, mae'r ddelwedd SEM drawsdoriadol yn dangos nanoronynnau siâp stribed [Ffigur 3(d)], sy'n cyfateb i nodweddion morffolegol nanosheetau, gan wirio ymhellach ffurfio nanosheetau silicon ar ôl melino pêl. Yn ogystal, mae Ffigur 3(d) yn dangos bod llenwyr rhwng rhai nanosheetau. Mae hyn yn bennaf oherwydd y defnydd o'r dull cotio cyfnod hylif. Bydd yr hydoddiant asffalt yn treiddio i'r deunydd, fel bod wyneb y nanosheetau silicon mewnol yn cael haen amddiffynnol gorchudd carbon. Felly, trwy ddefnyddio cotio cyfnod hylif, yn ogystal â chael yr effaith cotio gronynnau eilaidd, gellir cael effaith cotio carbon dwbl cotio gronynnau cynradd hefyd. Profwyd y powdr carbonedig gan BET, ac roedd canlyniad y prawf yn 22.3 m2/g.
Cafodd y powdr carbonedig ei ddadansoddi ar gyfer dadansoddiad sbectrwm ynni trawsdoriadol (EDS), a dangosir y canlyniadau yn Ffigur 4(a). Mae'r craidd maint micron yn gydran C, sy'n cyfateb i'r matrics graffit, ac mae'r haen allanol yn cynnwys silicon ac ocsigen. I ymchwilio ymhellach i strwythur silicon, perfformiwyd prawf diffractiad pelydr-X (XRD), a dangosir y canlyniadau yn Ffigur 4(b). Mae'r deunydd yn cynnwys graffit a silicon un grisial yn bennaf, heb unrhyw nodweddion ocsid silicon amlwg, sy'n dangos bod cydran ocsigen y prawf sbectrwm ynni yn dod yn bennaf o ocsideiddio naturiol wyneb y silicon. Cofnodir y deunydd cyfansawdd silicon-carbon fel S1.
Cafodd y deunydd silicon-carbon S1 a baratowyd ei brofi drwy gynhyrchu hanner celloedd math botwm a phrofion gwefr-rhyddhau. Dangosir y gromlin gwefr-rhyddhau gyntaf yn Ffigur 5. Y capasiti penodol gwrthdroadwy yw 1000.8 mAh/g, ac mae effeithlonrwydd y cylch cyntaf mor uchel â 93.9%, sy'n uwch na'r effeithlonrwydd cyntaf ar gyfer y rhan fwyaf o ddeunyddiau sy'n seiliedig ar silicon heb rag-lithiad a adroddwyd yn y llenyddiaeth. Mae'r effeithlonrwydd cyntaf uchel yn dangos bod gan y deunydd cyfansawdd silicon-carbon a baratowyd sefydlogrwydd uchel. Er mwyn gwirio effeithiau strwythur mandyllog, rhwydwaith dargludol a gorchudd carbon ar sefydlogrwydd deunyddiau silicon-carbon, paratowyd dau fath o ddeunyddiau silicon-carbon heb ychwanegu CNT a heb orchudd carbon cynradd.
Dangosir morffoleg y powdr carbonedig o'r deunydd cyfansawdd silicon-carbon heb ychwanegu CNT yn Ffigur 6. Ar ôl cotio cyfnod hylif a charboneiddio, gellir gweld haen cotio yn glir ar wyneb y gronynnau eilaidd yn Ffigur 6(a). Dangosir SEM trawsdoriadol y deunydd carbonedig yn Ffigur 6(b). Mae gan bentyrru nanosheetau silicon nodweddion mandyllog, ac mae'r prawf BET yn 16.6 m2/g. Fodd bynnag, o'i gymharu â'r achos gyda CNT [fel y dangosir yn Ffigur 3(d), mae prawf BET ei bowdr carbonedig yn 22.3 m2/g], mae'r dwysedd pentyrru nano-silicon mewnol yn uwch, sy'n dangos y gall ychwanegu CNT hyrwyddo ffurfio strwythur mandyllog. Yn ogystal, nid oes gan y deunydd rwydwaith dargludol tri dimensiwn a adeiladwyd gan CNT. Cofnodir y deunydd cyfansawdd silicon-carbon fel S2.
Dangosir nodweddion morffolegol y deunydd cyfansawdd silicon-carbon a baratowyd trwy orchuddio carbon cyfnod solet yn Ffigur 7. Ar ôl carboneiddio, mae haen orchuddio amlwg ar yr wyneb, fel y dangosir yn Ffigur 7(a). Mae Ffigur 7(b) yn dangos bod nanoronynnau siâp stribed yn y groestoriad, sy'n cyfateb i nodweddion morffolegol nanosheetau. Mae cronni nanosheetau yn ffurfio strwythur mandyllog. Nid oes llenwr amlwg ar wyneb y nanosheetau mewnol, sy'n dangos mai dim ond haen orchuddio carbon gyda strwythur mandyllog y mae'r orchuddio carbon cyfnod solet yn ei ffurfio, ac nid oes haen orchuddio fewnol ar gyfer y nanosheetau silicon. Cofnodir y deunydd cyfansawdd silicon-carbon hwn fel S3.
Cynhaliwyd y prawf gwefru a rhyddhau hanner cell math botwm ar S2 ac S3. Roedd capasiti penodol ac effeithlonrwydd cyntaf S2 yn 1120.2 mAh/g ac 84.8%, yn y drefn honno, a'r capasiti penodol ac effeithlonrwydd cyntaf S3 oedd 882.5 mAh/g ac 82.9%, yn y drefn honno. Capasiti penodol ac effeithlonrwydd cyntaf y sampl S3 wedi'i orchuddio â cham solet oedd yr isaf, sy'n dangos mai dim ond cotio carbon y strwythur mandyllog a gyflawnwyd, ac na gyflawnwyd cotio carbon y nanosheetiau silicon mewnol, a allai beidio â rhoi chwarae llawn i gapasiti penodol y deunydd sy'n seiliedig ar silicon ac ni allai amddiffyn wyneb y deunydd sy'n seiliedig ar silicon. Roedd effeithlonrwydd cyntaf y sampl S2 heb CNT hefyd yn is nag effeithlonrwydd y deunydd cyfansawdd silicon-carbon sy'n cynnwys CNT, sy'n dangos, ar sail haen cotio dda, bod y rhwydwaith dargludol a gradd uwch o strwythur mandyllog yn ffafriol i wella effeithlonrwydd gwefru a rhyddhau'r deunydd silicon-carbon.
Defnyddiwyd y deunydd silicon-carbon S1 i wneud batri llawn pecyn meddal bach i archwilio perfformiad y gyfradd a pherfformiad y cylch. Dangosir y gromlin gyfradd rhyddhau yn Ffigur 8(a). Mae capasiti rhyddhau 0.2C, 0.5C, 1C, 2C a 3C yn 2.970, 2.999, 2.920, 2.176 ac 1.021 Ah, yn y drefn honno. Mae cyfradd rhyddhau 1C mor uchel â 98.3%, ond mae cyfradd rhyddhau 2C yn gostwng i 73.3%, ac mae cyfradd rhyddhau 3C yn gostwng ymhellach i 34.4%. I ymuno â'r grŵp cyfnewid electrod negatif silicon, ychwanegwch WeChat: shimobang. O ran cyfradd gwefru, mae capasiti gwefru 0.2C, 0.5C, 1C, 2C a 3C yn 3.186, 3.182, 3.081, 2.686 a 2.289 Ah, yn y drefn honno. Mae cyfradd gwefru 1C yn 96.7%, ac mae cyfradd gwefru 2C yn dal i gyrraedd 84.3%. Fodd bynnag, wrth arsylwi'r gromlin wefru yn Ffigur 8(b), mae'r platfform gwefru 2C yn sylweddol fwy na'r platfform gwefru 1C, ac mae ei gapasiti gwefru foltedd cyson yn cyfrif am y rhan fwyaf (55%), sy'n dangos bod polareiddio'r batri ailwefradwy 2C eisoes yn fawr iawn. Mae gan y deunydd silicon-carbon berfformiad gwefru a rhyddhau da ar 1C, ond mae angen gwella nodweddion strwythurol y deunydd ymhellach i gyflawni perfformiad cyfradd uwch. Fel y dangosir yn Ffigur 9, ar ôl 450 o gylchoedd, mae'r gyfradd cadw capasiti yn 78%, sy'n dangos perfformiad cylch da.
Ymchwiliwyd i gyflwr wyneb yr electrod cyn ac ar ôl y cylchred gan ddefnyddio SEM, a dangosir y canlyniadau yn Ffigur 10. Cyn y cylchred, mae wyneb y deunyddiau graffit a silicon-carbon yn glir [Ffigur 10(a)]; ar ôl y cylchred, mae haen orchudd yn amlwg yn cael ei chynhyrchu ar yr wyneb [Ffigur 10(b)], sef ffilm SEI drwchus. Garwedd ffilm SEI Mae'r defnydd o lithiwm gweithredol yn uchel, nad yw'n ffafriol i berfformiad y cylchred. Felly, gall hyrwyddo ffurfio ffilm SEI llyfn (megis adeiladu ffilm SEI artiffisial, ychwanegu ychwanegion electrolyt addas, ac ati) wella perfformiad y cylchred. Mae'r arsylwad SEM trawsdoriadol o'r gronynnau silicon-carbon ar ôl y cylchred [Ffigur 10(c)] yn dangos bod y nanoronynnau silicon siâp stribed gwreiddiol wedi dod yn fwy bras a bod y strwythur mandyllog wedi'i ddileu'n y bôn. Mae hyn yn bennaf oherwydd ehangu a chrebachu cyfaint parhaus y deunydd silicon-carbon yn ystod y cylchred. Felly, mae angen gwella'r strwythur mandyllog ymhellach i ddarparu digon o le byffer ar gyfer ehangu cyfaint y deunydd sy'n seiliedig ar silicon.
3 Casgliad
Yn seiliedig ar ehangu cyfaint, dargludedd gwael a sefydlogrwydd rhyngwyneb gwael deunyddiau electrod negatif sy'n seiliedig ar silicon, mae'r papur hwn yn gwneud gwelliannau wedi'u targedu, o siapio morffoleg nanosheetau silicon, adeiladu strwythur mandyllog, adeiladu rhwydwaith dargludol a gorchuddio carbon cyflawn y gronynnau eilaidd cyfan, i wella sefydlogrwydd deunyddiau electrod negatif sy'n seiliedig ar silicon yn gyffredinol. Gall cronni nanosheetau silicon ffurfio strwythur mandyllog. Bydd cyflwyno CNT yn hyrwyddo ffurfio strwythur mandyllog ymhellach. Mae gan y deunydd cyfansawdd silicon-carbon a baratoir gan orchuddio cyfnod hylif effaith gorchuddio carbon dwbl na'r hyn a baratoir gan orchuddio cyfnod solet, ac mae'n arddangos capasiti penodol ac effeithlonrwydd cyntaf uwch. Yn ogystal, mae effeithlonrwydd cyntaf y deunydd cyfansawdd silicon-carbon sy'n cynnwys CNT yn uwch na'r hyn heb CNT, sydd yn bennaf oherwydd y graddau uwch o allu strwythur mandyllog i liniaru ehangu cyfaint deunyddiau sy'n seiliedig ar silicon. Bydd cyflwyno CNT yn adeiladu rhwydwaith dargludol tri dimensiwn, yn gwella dargludedd deunyddiau sy'n seiliedig ar silicon, ac yn dangos perfformiad cyfradd da ar 1C; ac mae'r deunydd yn dangos perfformiad cylch da. Fodd bynnag, mae angen cryfhau strwythur mandyllog y deunydd ymhellach i ddarparu digon o le byffer ar gyfer ehangu cyfaint silicon, a hyrwyddo ffurfio llyfn.a ffilm SEI drwchus i wella perfformiad cylchred y deunydd cyfansawdd silicon-carbon ymhellach.
Rydym hefyd yn cyflenwi cynhyrchion graffit a silicon carbid purdeb uchel, a ddefnyddir yn helaeth mewn prosesu wafer fel ocsideiddio, trylediad ac anelio.
Croeso i unrhyw gwsmeriaid o bob cwr o'r byd i ymweld â ni am drafodaeth bellach!
https://www.vet-china.com/
Amser postio: Tach-13-2024