17年(nián)專注鋰(lǐ)電池定製

觀光車(chē)用25.2V圓(yuán)柱鋰(lǐ)電池價格

來源:邦立(lì)威    2020-05-11    點擊量:498

鋰離子電(diàn)池矽基負極相關(guān)研究:

鋰離子電池發展到今天,人們對(duì)於其能量密度的要求越來越高。矽基(jī)鋰離子電池負極材料由於具有較低的氧化還原電位和高理論比容量,因此能夠為全電池提(tí)供更(gèng)高的能量密度。然而,矽負極在鋰化/脫鋰化過程中存(cún)在(zài)著嚴(yán)重的體積膨脹(zhàng)效應,這種劇烈的體(tǐ)積膨脹(zhàng)在每一周循環過程中(zhōng)都會持續發生對全電池的穩定(dìng)性造成致命傷害。通常,人們采用在矽(guī)納米顆粒表麵構建緩衝層(如聚合物緩衝層、碳包覆層、液態(tài)金屬包覆層等(děng))的方法來體積膨脹。但是(shì),這些緩衝層要麽具有多孔(kǒng)特性無法阻止電解液的滲透、要麽(me)與(yǔ)矽顆粒之間(jiān)相互作用太弱以至於(yú)承受不了體積膨脹而脫落。

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針對上述問題,艾(ài)新平教(jiāo)授團隊認(rèn)為,必(bì)須(xū)在(zài)矽納米顆粒表麵構建一層與矽存在鍵合作用的致密緩衝層,使其在體積膨脹過程中能夠適應矽顆粒的體積變化不脫落(luò),持(chí)續電解液與活性材料的接觸以避免SEI反複成膜,這樣才能夠有效解決矽負(fù)極存在的問題。他們利(lì)用聚(jù)丙烯酸(PMMA)中的酯基官能團與矽納米粒(lì)子表麵Si-OH的鍵合作用成功地將PMMA包覆在表麵,然後一步熱解(jiě)得到雙核殼結(jié)構(gòu)的Si@SiOx@C材料[4]。得(dé)益於外層(céng)致(zhì)密的碳層對電解液的封閉作用和中間SiOx對體積膨脹的緩衝效應,這種複合矽負極能夠實現1972mAh/g的高容量和(hé)長達500周的穩定循環(huán)。長期循環過程中高達99.5%的庫倫效率(lǜ)說明Si@SiOx@C複合負極體積膨脹造成的活性物質消耗確實得到了很(hěn)大程度的緩解。

圖3 Si/PPP複(fù)合負極的製備過程示意圖

觀(guān)光車用25.2V圓柱鋰電池價格

在上述致密鍵合性(xìng)緩衝層思想(xiǎng)的指導下,艾新(xīn)平教授團隊又用簡單的機械化學方法製(zhì)備了一種平麵有序(xù)N摻雜導電聚(jù)合物(wù)包覆(fù)的複合矽負極Si/PPP(聚(jù)對苯)[5]。這種完全由芳香環組成的導電聚合(hé)物能夠在(zài)Si顆粒表麵以平麵的(de)方(fāng)式緊(jǐn)密堆積鍵合,從(cóng)而(ér)形(xíng)成兼(jiān)具電子電導、聚合物柔性和致密性的人工SEI層。這種Si/PPP負極(jí)的可逆(nì)比容量高達2387mAh/g,在循環500周後的(de)容量保持(chí)率(lǜ)高達(dá)88.5%,長循環過程中(zhōng)平均庫侖效率高達(dá)99.7%。
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邦力威鋰電,17年專注鋰電池定製

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