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¿Qué aplicación puede hacer el polvo de nano silicio como material de ánodo en una batería de litio?

November 8,2018.
Como el material del ánodo de la batería de iones de litio, nanopowder de silicio tiene la mayor capacidad específica teórica (hasta 4200 mAh / g), que es mucho más alta que el polvo de carbón ampliamente utilizado en la actualidad, pero la mayor desventaja del polvo de silicio como el electrodo negativo de la batería de iones de litio es el proceso de aleación con litio .
En el caso de un gran cambio de volumen, el material activo se desprende durante el ciclo, por lo que la capacidad se atenúa rápidamente y el rendimiento del ciclo es deficiente. En la actualidad, para resolver este problema, los investigadores han utilizado nanopowder de silicio / nitruro de nitruro de titanio / nanopolvo de carburo de titanio Como materiales compuestos. Los experimentos muestran que tienen un rendimiento de ciclo estable, y TiN, TiC y otras fases actúan como componentes inertes para estabilizar la estructura. Su función se manifiesta principalmente en: durante el proceso de descarga, amortigua la expansión del volumen durante la formación de LiSi, inhibe la disminución de la capacidad causada por la pulverización de la aleación debido a la pulverización de la aleación, y en el proceso de carga, para evitar la aglomeración de Partículas de Si. Además, TiN, TiC y similares tienen una buena conductividad eléctrica y mejoran la conductividad del electrodo. Debido al alto índice de absorción de nano silicio y baterías de litio, el uso de nano silicio para baterías de litio puede aumentar considerablemente la capacidad de las baterías de litio (la teórica puede alcanzar los 4000 mA / h).
Nanopowder de silicio y polvo de grafito se utilizaron como materias primas para reemplazar el nanopowder de carbono. Como material de electrodo negativo para batería de litio, los compuestos de silicio / grafito se prepararon mediante molienda mecánica de bolas. Los materiales se caracterizaron por XRD, SEM y pruebas electroquímicas. Prueba de rendimiento La mejor proporción de silicio a grafito se encontró moliendo con bolas diferentes cantidades de silicio y grafito, y los compuestos correspondientes se analizaron para determinar su carga y descarga. El valor era 1: 9. La composición del material compuesto de Si-C puede reducir efectivamente la expansión debida a la absorción de iones de litio por el silicio, y al mismo tiempo, la afinidad con el electrolito se puede aumentar, la dispersión es fácil y el rendimiento del ciclo es mejorado.
El cable de nano silicio está hecho de polvo de nano silicio y se utiliza en el material del electrodo negativo de la batería de litio recargable, o la superficie del polvo de nano silicio está recubierta con grafito como material de electrodo negativo de la batería de litio recargable, que puede mejorar el Capacidad y carga y descarga de la batería de litio recargable más de 3 veces. Ciclos
Los resultados experimentales muestran que el material obtenido no solo tiene un rendimiento de ciclo más alto que el nano silicio puro, sino que también tiene una capacidad reversible más alta que el grafito y aumenta considerablemente la capacidad de la batería de litio. Cuando la relación de masa de silicio a grafito es 4: 6, la capacidad decae más rápido y la capacidad después de los 25 ciclos es de 200 mA.h / g, por lo que el contenido de silicio en el material compuesto no debe ser demasiado grande. Si el contenido de silicio es grande, se causa el grafito.
El silicio no está bien disperso, aumenta la posibilidad de contacto entre el nano silicio, se produce la aglomeración y se reducen la eficiencia y el rendimiento del ciclo coulombic. Cuando la relación de masa de silicio a grafito es 3: 7, el compuesto después de 25 ciclos Aunque la capacidad reversible es mayor que la capacidad reversible cuando la relación de masa de silicio a grafito es 4: 6 (aproximadamente 240 mA.h / g), La atenuación sigue siendo muy rápida como se ve desde la curva. La relación de masa de silicio a grafito es 1: 9 y 2 A las 8 en punto, el rendimiento del ciclo es mejor y 1: 9 es el mejor.
Dado que el precio del nano-silicio es mucho más alto que el del grafito, es más económico y más puro que la relación 1: 9 de silicio y grafito. En comparación con el grafito, la primera capacidad reversible del compuesto con una relación de masa de 1: 9 se mejora considerablemente, lo que es más del doble que la del grafito. El rendimiento del ciclo también es bueno, alcanzando 310mA.h / g después de 30 ciclos. Silicio y materiales que contienen silicio como baterías de iones de litio El material del electrodo negativo tiene una alta capacidad específica, la capacidad teórica del silicio es 4200 mA.h / g, y el compuesto de grafito / nanosilicio preparado por molino de bolas mecánico. Se utiliza como un Material de electrodo negativo para baterías de ion litio.
El material compuesto exhibe una alta capacidad de almacenamiento de litio y un buen rendimiento del ciclo de grafito y un pequeño efecto de volumen. Los resultados experimentales muestran que la relación de masa óptima de silicio / grafito es 1: 9. La prueba de rendimiento muestra que el rendimiento del ciclo del material compuesto se mejora mucho en comparación con el electrodo de silicio puro y tiene una capacidad reversible superior a la del grafito. Se espera que reemplace el grafito como el material del ánodo de la nueva generación de baterías de ión litio.

El objetivo principal:
1. El cable de silicio nano está hecho de polvo de silicio nano para usar en el material del electrodo negativo de la batería de litio recargable, o grafito recubierto en la superficie del polvo de silicio nano se utiliza como material de electrodo negativo para la batería de litio recargable, lo que mejora la capacidad y la carga Batería de litio recargable más de 3 veces. El número de ciclos de descarga.
2. Nano silicio en polvo Se utiliza en recubrimientos resistentes a altas temperaturas y materiales refractarios.
3. El polvo de nano silicio se mezcla con el diamante a alta presión para formar un material compuesto de carburo de silicio --- diamante, que se utiliza como herramienta de corte.
Etiquetas calientes : nanopolvo de nitruro de titanio nanopolvo de silicio nanopolvo de carbono

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