Lityum iyon piller esas olarak yüksek enerji yoğunluğu yönünde geliştirilmektedir. Oda sıcaklığında, silikon bazlı negatif elektrot malzemeleri lityum ile alaşımlanarak lityumca zengin ürün Li3.75Si fazını üretir ve bu ürünün özgül kapasitesi 3572 mAh/g'ye kadar ulaşır; bu da grafit negatif elektrotun teorik özgül kapasitesi olan 372 mAh/g'den çok daha yüksektir. Bununla birlikte, silikon bazlı negatif elektrot malzemelerinin tekrarlanan şarj ve deşarj işlemi sırasında, Si ve Li3.75Si'nin faz dönüşümü büyük bir hacim genişlemesine (yaklaşık %300) neden olabilir; bu da elektrot malzemelerinin yapısal tozlanmasına ve sürekli SEI filminin oluşmasına yol açarak kapasitenin hızla düşmesine neden olur. Endüstri, esas olarak nano boyutlandırma, karbon kaplama, gözenek oluşumu ve diğer teknolojiler yoluyla silikon bazlı negatif elektrot malzemelerinin performansını ve silikon bazlı pillerin kararlılığını iyileştirmeye çalışmaktadır.
Karbon malzemeler iyi iletkenliğe, düşük maliyete ve geniş kaynaklara sahiptir. Silikon bazlı malzemelerin iletkenliğini ve yüzey stabilitesini iyileştirebilirler. Silikon bazlı negatif elektrotlar için performans iyileştirici katkı maddeleri olarak tercih edilirler. Silikon-karbon malzemeler, silikon bazlı negatif elektrotların ana geliştirme yönüdür. Karbon kaplama, silikon bazlı malzemelerin yüzey stabilitesini iyileştirebilir, ancak silikon hacim genişlemesini engelleme yeteneği geneldir ve silikon hacim genişlemesi sorununu çözemez. Bu nedenle, silikon bazlı malzemelerin stabilitesini iyileştirmek için gözenekli yapılar oluşturulması gerekir. Bilyalı öğütme, nanomalzemelerin hazırlanmasında endüstriyel bir yöntemdir. Kompozit malzemenin tasarım gereksinimlerine göre, bilyalı öğütme ile elde edilen bulamaca farklı katkı maddeleri veya malzeme bileşenleri eklenebilir. Bulamaç, çeşitli bulamaçlar aracılığıyla eşit olarak dağıtılır ve püskürtmeli kurutma işlemine tabi tutulur. Anlık kurutma işlemi sırasında, bulamaçtaki nanopartiküller ve diğer bileşenler kendiliğinden gözenekli yapısal özellikler oluşturacaktır. Bu makale, gözenekli silikon bazlı malzemelerin hazırlanmasında endüstriyel ve çevre dostu bilyalı öğütme ve püskürtmeli kurutma teknolojisini kullanmaktadır.
Silikon bazlı malzemelerin performansı, silikon nanomalzemelerin morfolojisi ve dağılım özelliklerinin düzenlenmesiyle de iyileştirilebilir. Şu anda, silikon nanorotlar, gözenekli grafit gömülü nanosilikon, karbon küreler içinde dağılmış nanosilikon, silikon/grafen dizi gözenekli yapılar vb. gibi çeşitli morfoloji ve dağılım özelliklerine sahip silikon bazlı malzemeler hazırlanmıştır. Aynı ölçekte, nanopartiküllere kıyasla, nanosheetler hacim genişlemesinden kaynaklanan ezilme sorununu daha iyi bastırabilir ve malzemenin sıkıştırma yoğunluğu daha yüksektir. Nanosheetlerin düzensiz istiflenmesi de gözenekli bir yapı oluşturabilir. Silikon negatif elektrot değişim grubuna katılmak için, silikon malzemelerin hacim genişlemesi için bir tampon alan sağlar. Karbon nanotüplerin (CNT'ler) eklenmesi, malzemenin iletkenliğini iyileştirmenin yanı sıra, tek boyutlu morfolojik özellikleri nedeniyle malzemenin gözenekli yapılarının oluşumunu da teşvik edebilir. Silikon nanosheetler ve CNT'ler ile oluşturulan gözenekli yapılar hakkında herhangi bir rapor bulunmamaktadır. Bu çalışma, endüstriyel olarak uygulanabilir bilyalı öğütme, öğütme ve dağıtım, püskürtmeli kurutma, karbon ön kaplama ve kalsinasyon yöntemlerini benimseyerek ve hazırlama sürecine gözenek oluşturucu maddeler ekleyerek, silikon nano tabakaların ve karbon nanotüplerin kendi kendine birleşmesiyle oluşan gözenekli silikon bazlı negatif elektrot malzemeleri hazırlamayı amaçlamaktadır. Hazırlama süreci basit, çevre dostu olup atık sıvı veya atık kalıntı üretmemektedir. Silikon bazlı malzemelerin karbon kaplaması hakkında birçok literatür raporu bulunmakla birlikte, kaplamanın etkisi üzerine derinlemesine tartışmalar azdır. Bu çalışma, karbon kaynağı olarak asfalt kullanarak, sıvı faz kaplama ve katı faz kaplama olmak üzere iki karbon kaplama yönteminin, silikon bazlı negatif elektrot malzemelerinin kaplama etkisi ve performansı üzerindeki etkilerini araştırmaktadır.
1 Deney
1.1 Malzeme hazırlığı
Gözenekli silikon-karbon kompozit malzemelerin hazırlanması esas olarak beş adımdan oluşur: bilyalı öğütme, öğütme ve dağıtım, püskürtmeli kurutma, karbon ön kaplama ve karbonizasyon. İlk olarak, 500 g başlangıç silikon tozu (yerli, %99,99 saflıkta) tartılır, 2000 g izopropanol eklenir ve nano ölçekli silikon bulamacı elde etmek için 24 saat boyunca 2000 dev/dak bilyalı öğütme hızında ıslak bilyalı öğütme işlemi yapılır. Elde edilen silikon bulamacı bir dağıtım transfer tankına aktarılır ve silikon: grafit (Şanghay'da üretilmiş, pil sınıfı): karbon nanotüpler (Tianjin'de üretilmiş, pil sınıfı): polivinil pirolidon (Tianjin'de üretilmiş, analitik sınıf) = 40:60:1,5:2 kütle oranına göre malzemeler eklenir. Katı madde içeriği izopropanol ile ayarlanır ve katı madde içeriği %15 olarak tasarlanmıştır. Öğütme ve dağıtım işlemleri 4 saat boyunca 3500 dev/dak dağıtım hızında gerçekleştirilir. CNT eklenmemiş başka bir bulamaç grubu da karşılaştırılır ve diğer malzemeler aynıdır. Elde edilen dağıtılmış bulamaç daha sonra bir püskürtmeli kurutma besleme tankına aktarılır ve giriş ve çıkış sıcaklıkları sırasıyla 180 ve 90 °C olacak şekilde azot korumalı bir atmosferde püskürtmeli kurutma işlemi gerçekleştirilir. Ardından iki tip karbon kaplama karşılaştırılır: katı faz kaplama ve sıvı faz kaplama. Katı faz kaplama yöntemi şu şekildedir: Püskürtmeli kurutulmuş toz, %20 asfalt tozu (Kore'de üretilmiş, D50 5 μm) ile karıştırılır, mekanik bir karıştırıcıda 10 dakika boyunca karıştırılır ve karıştırma hızı 2000 dev/dak olarak ayarlanarak önceden kaplanmış toz elde edilir. Sıvı faz kaplama yöntemi şu şekildedir: Sprey kurutulmuş toz, %55 katı içeriğine sahip, tozda %20 asfalt çözünmüş (Tianjin'de üretilmiş, analitik saflıkta) bir ksilen çözeltisine eklenir ve vakum altında eşit şekilde karıştırılır. 85℃'de 4 saat boyunca vakumlu fırında pişirilir, karıştırma için mekanik bir karıştırıcıya konulur, karıştırma hızı 2000 dev/dak ve karıştırma süresi 10 dakikadır; böylece ön kaplanmış toz elde edilir. Son olarak, ön kaplanmış toz, azot atmosferi altında, 5°C/dak ısıtma hızıyla döner fırında kalsine edilir. İlk olarak 550°C'de 2 saat sabit sıcaklıkta tutulur, ardından 800°C'ye kadar ısıtılmaya devam edilir ve 2 saat daha sabit sıcaklıkta tutulur, daha sonra doğal olarak 100°C'nin altına soğutulur ve boşaltılarak silikon-karbon kompozit malzeme elde edilir.
1.2 Karakterizasyon yöntemleri
Malzemenin partikül boyut dağılımı, bir partikül boyut test cihazı (Mastersizer 2000 versiyonu, İngiltere yapımı) kullanılarak analiz edildi. Her aşamada elde edilen tozlar, tozların morfolojisi ve boyutunu incelemek için taramalı elektron mikroskobu (Regulus8220, Japonya yapımı) ile test edildi. Malzemenin faz yapısı, bir X-ışını toz kırınım analizörü (D8 ADVANCE, Almanya yapımı) kullanılarak analiz edildi ve malzemenin elementel bileşimi, bir enerji spektrum analizörü kullanılarak analiz edildi. Elde edilen silikon-karbon kompozit malzeme, CR2032 model bir düğme yarım hücresi yapmak için kullanıldı ve silikon-karbon: SP: CNT: CMC: SBR kütle oranı 92:2:2:1.5:2.5 idi. Karşı elektrot metal bir lityum levhadır, elektrolit ticari bir elektrolittir (model 1901, Kore yapımı), Celgard 2320 diyafram kullanılır, şarj ve deşarj voltaj aralığı 0,005-1,5 V'tur, şarj ve deşarj akımı 0,1 C'dir (1C = 1A) ve deşarj kesme akımı 0,05 C'dir.
Silikon-karbon kompozit malzemelerin performansını daha detaylı incelemek amacıyla, lamine edilmiş küçük yumuşak paket pil 408595 üretilmiştir. Pozitif elektrot olarak NCM811 (Hunan'da üretilmiş, pil sınıfı) kullanılmış, negatif elektrot grafit ise %8 silikon-karbon malzeme ile katkılanmıştır. Pozitif elektrot bulamaç formülü %96 NCM811, %1,2 poliviniliden florür (PVDF), %2 iletken madde SP, %0,8 CNT ve dağıtıcı olarak NMP'den oluşmaktadır; negatif elektrot bulamaç formülü ise %96 kompozit negatif elektrot malzemesi, %1,3 CMC, %1,5 SBR, %1,2 CNT ve dağıtıcı olarak sudan oluşmaktadır. Karıştırma, kaplama, haddeleme, kesme, laminasyon, kaynaklama, paketleme, fırınlama, sıvı enjeksiyonu, şekillendirme ve kapasite bölme işlemlerinden sonra, 3 Ah nominal kapasiteye sahip 408595 lamine edilmiş küçük yumuşak paket piller hazırlanmıştır. 0.2C, 0.5C, 1C, 2C ve 3C oranlarındaki performans ve 0.5C şarj ile 1C deşarjın çevrim performansı test edildi. Şarj ve deşarj voltaj aralığı 2.8-4.2 V, sabit akım ve sabit voltaj şarjı ve kesme akımı 0.5C idi.
2 Sonuçlar ve Tartışma
Başlangıçtaki silikon tozu, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gözlemlendi. Şekil 1(a)'da gösterildiği gibi, silikon tozu düzensiz tanecikli olup parçacık boyutu 2 μm'den küçüktü. Bilyalı öğütme işleminden sonra, silikon tozunun boyutu yaklaşık 100 nm'ye kadar önemli ölçüde azaldı [Şekil 1(b)]. Parçacık boyutu testi, bilyalı öğütme işleminden sonra silikon tozunun D50 değerinin 110 nm ve D90 değerinin 175 nm olduğunu gösterdi. Bilyalı öğütme işleminden sonra silikon tozunun morfolojisinin dikkatli bir şekilde incelenmesi, pul pul bir yapıyı göstermektedir (pul pul yapının oluşumu daha sonra kesit SEM ile daha ayrıntılı olarak doğrulanacaktır). Bu nedenle, parçacık boyutu testinden elde edilen D90 verisi, nanosayfanın uzunluk boyutu olmalıdır. SEM sonuçlarıyla birlikte, elde edilen nanosayfanın boyutunun, en az bir boyutta, şarj ve deşarj sırasında silikon tozunun kırılmasının kritik değeri olan 150 nm'den daha küçük olduğu sonucuna varılabilir. Pul pul yapının oluşumu esas olarak kristal silikonun kristal düzlemlerinin farklı ayrışma enerjilerinden kaynaklanmaktadır; bunlar arasında silikonun {111} düzlemi, {100} ve {110} kristal düzlemlerine göre daha düşük bir ayrışma enerjisine sahiptir. Bu nedenle, bu kristal düzlem bilyalı öğütme ile daha kolay inceltilir ve sonunda pul pul bir yapı oluşturur. Pul pul yapı, gevşek yapıların birikmesine elverişlidir, silikonun hacim genişlemesi için yer ayırır ve malzemenin stabilitesini artırır.
Nano-silikon, CNT ve grafit içeren bulamaç püskürtüldü ve püskürtmeden önce ve sonra elde edilen toz SEM ile incelendi. Sonuçlar Şekil 2'de gösterilmiştir. Püskürtmeden önce eklenen grafit matrisi, 5 ila 20 μm boyutunda tipik bir pul yapısına sahiptir [Şekil 2(a)]. Grafitin parçacık boyutu dağılım testi, D50'nin 15 μm olduğunu göstermektedir. Püskürtmeden sonra elde edilen toz küresel bir morfolojiye sahiptir [Şekil 2(b)] ve grafitin püskürtmeden sonra kaplama tabakasıyla kaplandığı görülebilir. Püskürtmeden sonraki tozun D50'si 26,2 μm'dir. İkincil parçacıkların morfolojik özellikleri SEM ile gözlemlenmiş ve nanomalzemeler tarafından biriktirilmiş gevşek gözenekli bir yapının özelliklerini göstermiştir [Şekil 2(c)]. Gözenekli yapı, birbirine dolanmış silikon nano tabakalar ve CNT'lerden oluşmaktadır [Şekil 2(d)] ve test edilen özgül yüzey alanı (BET) 53,3 m2/g kadar yüksektir. Bu nedenle, püskürtme işleminden sonra silikon nano tabakalar ve CNT'ler kendiliğinden bir araya gelerek gözenekli bir yapı oluşturur.
Gözenekli katman sıvı karbon kaplama ile işlendi ve karbon kaplama öncüsü zift eklendikten ve karbonizasyondan sonra SEM gözlemi yapıldı. Sonuçlar Şekil 3'te gösterilmiştir. Karbon ön kaplamadan sonra, ikincil parçacıkların yüzeyi pürüzsüz hale gelir, belirgin bir kaplama tabakası oluşur ve kaplama tamamlanır, Şekil 3(a) ve (b)'de gösterildiği gibi. Karbonizasyondan sonra, yüzey kaplama tabakası iyi bir kaplama durumunu korur [Şekil 3(c)]. Ek olarak, kesit SEM görüntüsü, nano tabakaların morfolojik özelliklerine karşılık gelen şerit şeklinde nanopartiküller göstermektedir [Şekil 3(d)], bu da bilyalı öğütmeden sonra silikon nano tabakaların oluşumunu daha da doğrulamaktadır. Ayrıca, Şekil 3(d), bazı nano tabakalar arasında dolgu maddeleri olduğunu göstermektedir. Bu, esas olarak sıvı faz kaplama yönteminin kullanılmasından kaynaklanmaktadır. Asfalt çözeltisi malzemenin içine nüfuz eder, böylece iç silikon nano tabakaların yüzeyi karbon kaplama koruyucu bir tabaka elde eder. Bu nedenle, sıvı faz kaplama kullanılarak, ikincil parçacık kaplama etkisinin elde edilmesine ek olarak, birincil parçacık kaplamanın çift karbon kaplama etkisi de elde edilebilir. Karbonize toz BET yöntemiyle test edildi ve test sonucu 22,3 m2/g olarak bulundu.
Karbonize toz, kesit enerji spektrum analizine (EDS) tabi tutuldu ve sonuçlar Şekil 4(a)'da gösterilmiştir. Mikron boyutlu çekirdek, grafit matrisine karşılık gelen C bileşenidir ve dış kaplama silikon ve oksijen içermektedir. Silikonun yapısını daha ayrıntılı incelemek için X-ışını kırınımı (XRD) testi yapıldı ve sonuçlar Şekil 4(b)'de gösterilmiştir. Malzeme esas olarak grafit ve tek kristalli silikondan oluşmaktadır ve belirgin silikon oksit özellikleri göstermemektedir; bu da enerji spektrum testindeki oksijen bileşeninin esas olarak silikon yüzeyinin doğal oksidasyonundan kaynaklandığını göstermektedir. Silikon-karbon kompozit malzeme S1 olarak kaydedilmiştir.
Hazırlanan silikon-karbon malzeme S1, düğme tipi yarım hücre üretimine ve şarj-deşarj testlerine tabi tutuldu. İlk şarj-deşarj eğrisi Şekil 5'te gösterilmiştir. Tersinir özgül kapasite 1000,8 mAh/g olup, ilk döngü verimliliği %93,9 gibi yüksek bir değere ulaşmıştır; bu değer, literatürde bildirilen ön lityumlaştırma yapılmamış çoğu silikon bazlı malzemenin ilk verimliliğinden daha yüksektir. Yüksek ilk verimlilik, hazırlanan silikon-karbon kompozit malzemenin yüksek kararlılığa sahip olduğunu göstermektedir. Gözenekli yapının, iletken ağın ve karbon kaplamanın silikon-karbon malzemelerin kararlılığı üzerindeki etkilerini doğrulamak için, CNT eklenmeden ve birincil karbon kaplama olmadan iki tip silikon-karbon malzeme hazırlandı.
CNT eklenmemiş silikon-karbon kompozit malzemenin karbonize tozunun morfolojisi Şekil 6'da gösterilmiştir. Sıvı faz kaplama ve karbonizasyondan sonra, Şekil 6(a)'da ikincil parçacıkların yüzeyinde bir kaplama tabakası açıkça görülebilir. Karbonize malzemenin kesit SEM görüntüsü Şekil 6(b)'de gösterilmiştir. Silikon nano tabakaların istiflenmesi gözenekli özelliklere sahiptir ve BET testi 16,6 m2/g'dir. Bununla birlikte, CNT'li durumla karşılaştırıldığında [Şekil 3(d)'de gösterildiği gibi, karbonize tozunun BET testi 22,3 m2/g'dir], iç nano-silikon istifleme yoğunluğu daha yüksektir, bu da CNT ilavesinin gözenekli bir yapının oluşumunu teşvik edebileceğini göstermektedir. Ayrıca, malzeme CNT tarafından oluşturulan üç boyutlu iletken bir ağa sahip değildir. Silikon-karbon kompozit malzeme S2 olarak kaydedilmiştir.
Katı faz karbon kaplama ile hazırlanan silikon-karbon kompozit malzemenin morfolojik özellikleri Şekil 7'de gösterilmiştir. Karbonizasyondan sonra, Şekil 7(a)'da görüldüğü gibi yüzeyde belirgin bir kaplama tabakası vardır. Şekil 7(b), kesitte şerit şeklinde nanopartiküllerin bulunduğunu göstermektedir; bu da nanosheetlerin morfolojik özelliklerine karşılık gelmektedir. Nanosheetlerin birikimi gözenekli bir yapı oluşturmaktadır. İç nanosheetlerin yüzeyinde belirgin bir dolgu maddesi bulunmamaktadır; bu da katı faz karbon kaplamanın sadece gözenekli bir yapıya sahip bir karbon kaplama tabakası oluşturduğunu ve silikon nanosheetler için iç kaplama tabakasının olmadığını göstermektedir. Bu silikon-karbon kompozit malzeme S3 olarak kaydedilmiştir.
S2 ve S3 numuneleri üzerinde düğme tipi yarım hücre şarj ve deşarj testi yapılmıştır. S2'nin özgül kapasitesi ve ilk verimliliği sırasıyla 1120,2 mAh/g ve %84,8 iken, S3'ün özgül kapasitesi ve ilk verimliliği sırasıyla 882,5 mAh/g ve %82,9 olmuştur. Katı faz kaplamalı S3 numunesinin özgül kapasitesi ve ilk verimliliği en düşük olup, bu durum sadece gözenekli yapının karbon kaplamasının yapıldığını, iç silikon nano tabakaların karbon kaplamasının yapılmadığını ve bunun da silikon bazlı malzemenin özgül kapasitesinin tam olarak kullanılmasını sağlayamadığını ve silikon bazlı malzemenin yüzeyini koruyamadığını göstermektedir. CNT içermeyen S2 numunesinin ilk verimliliği de CNT içeren silikon-karbon kompozit malzemeye göre daha düşüktür; bu da iyi bir kaplama tabakası temelinde, iletken ağın ve daha yüksek derecede gözenekli yapının silikon-karbon malzemenin şarj ve deşarj verimliliğinin iyileştirilmesine katkıda bulunduğunu göstermektedir.
S1 silikon-karbon malzemesi, deşarj hızı ve çevrim performansını incelemek için küçük bir yumuşak paketli tam pil yapmak için kullanıldı. Deşarj hızı eğrisi Şekil 8(a)'da gösterilmiştir. 0,2C, 0,5C, 1C, 2C ve 3C deşarj kapasiteleri sırasıyla 2,970, 2,999, 2,920, 2,176 ve 1,021 Ah'dir. 1C deşarj hızı %98,3 gibi yüksek bir değere ulaşırken, 2C deşarj hızı %73,3'e, 3C deşarj hızı ise %34,4'e kadar düşmektedir. Silikon negatif elektrot değişim grubuna katılmak için lütfen WeChat'e shimobang ekleyin. Şarj hızı açısından, 0,2C, 0,5C, 1C, 2C ve 3C şarj kapasiteleri sırasıyla 3,186, 3,182, 3,081, 2,686 ve 2,289 Ah'dir. 1C şarj oranı %96,7 iken, 2C şarj oranı hala %84,3'e ulaşmaktadır. Bununla birlikte, Şekil 8(b)'deki şarj eğrisine bakıldığında, 2C şarj platformunun 1C şarj platformundan önemli ölçüde daha büyük olduğu ve sabit voltaj şarj kapasitesinin büyük bir kısmını (%55) oluşturduğu görülmektedir; bu da 2C şarj edilebilir pilin polarizasyonunun zaten çok büyük olduğunu göstermektedir. Silikon-karbon malzeme 1C'de iyi şarj ve deşarj performansına sahiptir, ancak daha yüksek oran performansı elde etmek için malzemenin yapısal özelliklerinin daha da geliştirilmesi gerekmektedir. Şekil 9'da gösterildiği gibi, 450 döngüden sonra kapasite tutma oranı %78 olup, iyi bir döngü performansı göstermektedir.
Döngü öncesi ve sonrası elektrotun yüzey durumu SEM ile incelenmiş ve sonuçlar Şekil 10'da gösterilmiştir. Döngü öncesinde, grafit ve silikon-karbon malzemelerinin yüzeyi temizdir [Şekil 10(a)]; döngü sonrasında, yüzeyde belirgin bir kaplama tabakası oluşmuştur [Şekil 10(b)], bu da kalın bir SEI filmidir. SEI filminin pürüzlülüğü, aktif lityum tüketimini artırır ve bu da döngü performansına elverişli değildir. Bu nedenle, pürüzsüz bir SEI filminin oluşumunu teşvik etmek (yapay SEI film yapımı, uygun elektrolit katkı maddelerinin eklenmesi vb.) döngü performansını iyileştirebilir. Döngü sonrası silikon-karbon parçacıklarının kesit SEM gözlemi [Şekil 10(c)], orijinal şerit şeklindeki silikon nanopartiküllerin daha iri hale geldiğini ve gözenekli yapının temel olarak ortadan kalktığını göstermektedir. Bu, esas olarak döngü sırasında silikon-karbon malzemenin sürekli hacim genişlemesi ve daralmasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, silikon bazlı malzemenin hacim genişlemesi için yeterli tampon alanı sağlamak üzere gözenekli yapının daha da geliştirilmesi gerekmektedir.
3 Sonuç
Silikon bazlı negatif elektrot malzemelerinin hacim genişlemesi, düşük iletkenliği ve zayıf arayüz stabilitesine dayanarak, bu çalışma, silikon nano tabakaların morfolojik şekillendirilmesinden, gözenekli yapı oluşturulmasına, iletken ağ oluşturulmasına ve tüm ikincil parçacıkların tamamen karbon kaplanmasına kadar, silikon bazlı negatif elektrot malzemelerinin genel stabilitesini iyileştirmek için hedefli iyileştirmeler yapmaktadır. Silikon nano tabakaların birikimi gözenekli bir yapı oluşturabilir. CNT'nin eklenmesi, gözenekli yapının oluşumunu daha da teşvik edecektir. Sıvı faz kaplama ile hazırlanan silikon-karbon kompozit malzeme, katı faz kaplama ile hazırlanan malzemeye göre iki kat daha fazla karbon kaplama etkisine sahiptir ve daha yüksek özgül kapasite ve ilk verimlilik sergiler. Ek olarak, CNT içeren silikon-karbon kompozit malzemenin ilk verimliliği, CNT içermeyen malzemeye göre daha yüksektir; bu, esas olarak gözenekli yapının silikon bazlı malzemelerin hacim genişlemesini hafifletme yeteneğinin daha yüksek derecede olmasından kaynaklanmaktadır. CNT'nin eklenmesi, üç boyutlu bir iletken ağ oluşturacak, silikon bazlı malzemelerin iletkenliğini artıracak ve 1C'de iyi bir hız performansı gösterecektir; ayrıca malzeme iyi bir döngü performansı sergiler. Ancak, silikonun hacim genişlemesi için yeterli tampon alanı sağlamak ve düzgün bir yüzey oluşumunu desteklemek amacıyla malzemenin gözenekli yapısının daha da güçlendirilmesi gerekmektedir.ve silikon-karbon kompozit malzemenin çevrim performansını daha da iyileştirmek için yoğun bir SEI filmi kullanılmıştır.
Ayrıca oksidasyon, difüzyon ve tavlama gibi yarı iletken levha işleme süreçlerinde yaygın olarak kullanılan yüksek saflıkta grafit ve silisyum karbür ürünleri de tedarik ediyoruz.
Dünyanın her yerinden gelen müşterilerimizi daha detaylı görüşmek üzere bizi ziyaret etmeye davet ediyoruz!
https://www.vet-china.com/
Yayın tarihi: 13 Kasım 2024