Il materiale anodo di silicio-carbonio è un nuovo tipo di materiale anodo della batteria al litio che combina materiali di silicio con materiali di carbonio di diverse strutture . il suo core risiede nei vantaggi complementari del silicio e del carbonio, che migliorano significativamente le prestazioni della batteria . qui è un'introduzione dettagliata e i vantaggi di esso:
1. Proprietà e principi materiali
Materiali al silicio ad alta capacità
La capacità teorica specifica del silicio è alta fino a 4200 mAh/g, che è più di 10 volte quella degli elettrodi tradizionali negativi di grafite (372 mAh/g), migliorando significativamente la densità energetica delle batterie . per quanto a un cernello di ricarica, però un cyper, per quanto riguarda la struttura dell'elettrode e un accordo di elaborazione e un calcio di scarico e un calcolo del cocco vita .
Materiali in carbonio stabili
I materiali di carbonio (come grafite, grafene, nanotubi di carbonio) hanno un'elevata conducibilità elettrica, stabilità strutturale e una buona flessibilità, con un tasso di espansione del volume inferiore al 10%. la loro rete conduttiva può alleviare i difetti insulanti di silicio e allo stesso tempo, attraverso effetti di tampone fisica, inibire l'espansione del volume della siling {{2}
Design della struttura composita
Per nanocristallizzazione di particelle di silicio (come 10-50 nm) e le disperde uniformemente nella matrice di carbonio, si forma una struttura a guscio core o un quadro di carbonio poroso . questa non solo trattiene l'elevata capacità di silicio ma utilizza anche la struttura stabile di materiali di carbon
Struttura del tuorlo: il nucleo di silicio è circondato da un guscio di carbonio cavo, lasciando spazio all'espansione, riducendo il tasso di espansione del volume dal 300% al 120% .
Metodo di deposizione della fase gassosa (CVD): depositare silicio amorfo sulla superficie della grafite, quindi rivestimento con uno strato di carbonio per formare un materiale composito uniforme e denso, migliorando significativamente la durata del ciclo .