उच्च विशिष्ट ऊर्जा के विकास को जारी रखते हुए इतना है कि लिथियम आयन बैटरी के आवेदन, सिलिकॉन नकारात्मक इलेक्ट्रोड की प्रवृत्ति बन गई है, हालांकि एक उच्च क्षमता नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री एक लिथियम आयन बैटरी की सी विशिष्ट ऊर्जा है एक गुणात्मक छलांग लाता है, लेकिन यह भी मात्रा द्वारा अप करने के लिए 300% के बारे में लाता है आंशिक ': विस्तार किया, यह केवल एक नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री पाउडर बंद का कारण नहीं बनेगा, इंटरफ़ेस भी नकारात्मक इलेक्ट्रोड की स्थिरता को प्रभावित निरंतर गिरावट नीचे प्रदर्शन क्षमता की व्यवस्था, सिलिकॉन एनोड गिरावट नीचे चक्र में दो रूपों में मुख्य रूप से है, जिसके परिणामस्वरूप विफलता 'और' वैश्विक विफलता '।' आंशिक रूप से प्रभावी 'मोड जिसका मुख्य कारण सी कणों जिसके परिणामस्वरूप में आरोप में भाग नहीं और प्रतिक्रिया, निर्वहन प्रवाहकीय नेटवर्क से कनेक्शन खो देते हैं,' नकारात्मक इलेक्ट्रोड में मुख्य रूप से सिलिकॉन की भारी मात्रा की वजह से वैश्विक विफलता ' फुलाया, कारण सक्रिय सामग्री नुकसान से बाहर माल की दलन हो जाती है।
एक सिलिकॉन समाधान के नकारात्मक इलेक्ट्रोड की मात्रा विस्तार दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एक चिपकने बेहतर प्रदर्शन का उपयोग कर, घटना बंद खिला के नकारात्मक चक्र में सिलिकॉन पाउडर को कम से 1) नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सी मात्रा विस्तार काबू पाने के लिए, 2) मिश्रित सामग्री और नैनो संरचित, मात्रा विस्तार, इस तरह के वृक्ष के समान नई सी-सी समग्र रूप में, नई सामग्री alkenyl सी नकारात्मक इलेक्ट्रोड में संचलन के दौरान कम करने सी।
बांधने की मशीन का चयन सिलिकॉन के नकारात्मक चक्र के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए एक महत्वपूर्ण तरीका हो गया है, अच्छा चिपकने वाला काफी ऐसी साइकिल चालन समस्याओं के दौरान नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में सामग्री के बाहर सिलिकॉन पाउडर कम कर सकते हैं, इलेक्ट्रोड के इंटरफेस स्थिरता में सुधार। हालांकि, हम है अक्सर सिलिकॉन की नकारात्मक इलेक्ट्रोड की तैयारी की प्रक्रिया के प्रभाव पर ध्यान नहीं देता - एकरूपता प्रक्रिया, रोलिंग प्रक्रिया, अध्ययन जेड नेंट्स, फ्रांस की karkar विश्वविद्यालय और अन्य व्यक्तियों 'एकरूपता कदम' प्रक्रिया के अनुसार काफी इलेक्ट्रोड की एकरूपता में सुधार कर सकते , इलेक्ट्रोड की स्थिरता को बढ़ाने के लिए, और रोलिंग प्रक्रिया नकारात्मक कणों के बीच चिपकने वाला पुल, इलेक्ट्रोड की यांत्रिक शक्ति कम करने के लिए, लेकिन कुछ नमी की स्थिति 'उम्र बढ़ने के' नाटकीय रूप से कुछ दिनों के बाद कर सकते हैं के तहत रोलिंग के बाद इलेक्ट्रोड टूट जाता है , नकारात्मक इलेक्ट्रोड बांधने की मशीन के वितरण में सुधार के इलेक्ट्रोड की यांत्रिक शक्ति को बढ़ाने के लिए है, जिससे बैटरी के चक्र के प्रदर्शन में सुधार।
Z करकर सिलिकॉन एनोड तैयार करने के लिए इस्तेमाल किया 80% सी, एक प्रवाहकीय एजेंट के 12% और 8% सीएमसी, और कार्यात्मक समूह -OH पीएच सीएमसी और बफर में homogenized 3 (सी कण सतह में बढ़ावा दिया जा सकता है -COOH कार्यात्मक समूह बातचीत, बढ़ाया सामंजस्य) करने में सक्षम नीचे दो मोड में एक homogenizer से पता चलता (1) मानक homogenate (एसएम), जैसे कि, सभी पदार्थों सब एक साथ homogenate जोड़ा, 2) एकरूपता कदम (रैम), यानी, प्रथम एक सी सामग्री और सीएमसी गोंद homogenized, एकरूपता प्रवाहकीय एजेंट) और दबाव रोलिंग से अलग एक इलेक्ट्रोड की एक SEM छवि तो जोड़ दिया गया। आंकड़ा हम देख सकते हैं से कदम इलेक्ट्रोड, प्रवाहकीय एजेंट homogenates GM15 चादर भी एक दूसरे के लिए एक समानांतर राज्य दर्शाती है, इलेक्ट्रोड की अधिक का आदेश दिया संरचना, उच्च सरंध्रता।
नीचे इलेक्ट्रोड के दो प्रकार के मिश्रण की सरंध्रता अलग दबाव पर जमा के अवतार से पता चलता है, इलेक्ट्रोड घनत्व और वक्र के अनुमापी क्षमता में परिवर्तन, दो डेटा इलेक्ट्रोड की तुलना उल्लेख किया जा सकता, तैयार 'एकरूपता कदम' एक इलेक्ट्रोड की विधि क्रम में प्रक्रिया 'मानक homogenate' (72% और 60%, क्रमशः)। मानक इलेक्ट्रोड एकरूपता प्रक्रिया को आसान रोलिंग की तैयारी, द्वारा तैयार इलेक्ट्रोड की सरंध्रता तुलना में काफी अधिक प्राप्त करने के लिए है कि 35% की इलेक्ट्रोड सरंध्रता, 'कदम homogenate 'इलेक्ट्रोड तैयारी विधि 15 टन / सेमी 2 के दबाव की आवश्यकता है, लेकिन' मानक homogenate एकरूपता कदम 'और' मानक homogenate 'विधि द्वारा तैयार इलेक्ट्रोड (अधिकतम दबाव पर, 5 टन / सेमी 2 का केवल एक दबाव की आवश्यकता है' प्रक्रिया और 1300 में क्रमश: 1400mAh / 3 सेमी, जो लगभग 2.5 गुना ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड है द्वारा तैयार इलेक्ट्रोड की 'अधिकतम अनुमापी क्षमता)।
इलेक्ट्रोड के विभिन्न कोटिंग राशि से कम एकरूपता द्वारा तैयार की साइकिल प्रदर्शन घटता से पता चलता तरीकों के दो प्रकार, 1.8mg / सेमी 2 के एक कम कोटिंग राशि पर आंकड़े से देखा जा सकता है, दो विधियों के बीच अंतर महान नहीं है, लेकिन 2.6mg / सेमी 2 या अधिक जब कोटिंग राशि में, इलेक्ट्रोड 'homogenized चरणबद्ध' (RAM) द्वारा तैयार की काफी की तुलना में इलेक्ट्रोड तैयार (एसएम) विधि 'मानक homogenates' बेहतर है। दोनों के लिए Z करकर कि विधि द्वारा तैयार एक इलेक्ट्रोड, वहाँ कोटिंग राशि 'की एक "सीमा, के बाद कोटिंग राशि से अधिक इस क्षमता में काफी हो जाएगा त्वरण इलेक्ट्रोड नीचे गिरावट है, लेकिन कोटिंग राशि इलेक्ट्रोड का उपयोग कर सीमा तैयार एकरूपता प्रक्रिया काफी अधिक करने के लिए रैम एसएम इलेक्ट्रोड एकरूपता विधि से तैयार।
इस प्रक्रिया में हम भी एक दिलचस्प घटना (निम्नलिखित ग और घ) की खोज की, के बाद समय की "बुढ़ापे" अवधि निश्चित नमी के शर्त के तहत रोलिंग के बाद इलेक्ट्रोड, काफी इलेक्ट्रोड के चक्र के प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं। इस घटना के मूल कारणों कि इलेक्ट्रोड बांधने की मशीन प्रवास कणों के बीच संबंध को सी कणों की सतह से 'उम्र बढ़ने' की प्रक्रिया में हो जाएगा, जिससे काफी इलेक्ट्रोड के समग्र शक्ति में सुधार, जबकि रोलिंग है प्रक्रिया तांबे पन्नी में दरार ऑक्सीकरण, जिससे एक Cu के गठन का कारण होगा (ओसी (= O) आर) 2 ताकि तांबे पन्नी और बांधने की मशीन के बीच रिश्ता है, ताकि नकारात्मक इलेक्ट्रोड और तांबे पन्नी काफी बढ़ाया के बीच ताकत ऊपर दोहरी भूमिका के तहत, जिससे नकारात्मक इलेक्ट्रोड की यांत्रिक शक्ति, चक्र प्रदर्शन में सुधार करने में सुधार।
हम जानते हैं, सी एनोड संघनन कम संचरण प्रदर्शन की वजह से घनत्व, SEM, Z करकर के उपरोक्त विश्लेषण के परिणाम के साथ संयुक्त में वृद्धि होगी कारण लगता है कि प्रदर्शन में ख़राबी के रोलिंग चक्र के रूप में सी नकारात्मक दबाव बढ़ जाती है पैदा कर रहा है, और सी कणों रोलिंग के दौरान टूट नहीं कर रहे हैं (SEM छवि महत्वपूर्ण कण मलबे सी नहीं देखा गया है), लेकिन विरूपण प्रक्रिया के दौरान इलेक्ट्रोड, पुल के बीच बांधने की मशीन कणों टूट गया है, नकारात्मक इलेक्ट्रोड के समग्र यांत्रिक शक्ति में जिसके परिणामस्वरूप लोअर, और टुकड़े टुकड़े में परिपक्वता प्रक्रिया रोलिंग के दौरान क्षतिग्रस्त बांधने वाली संरचना को अच्छी तरह से बहाल कर सकती है, जिससे इलेक्ट्रोड के साइक्लिंग प्रदर्शन में सुधार होता है।
निम्न चित्र चक्र के दौरान रोलिंग गुजरता 'वृद्ध' मात्रा विस्तार से इलेक्ट्रोड (1.96mg / सेमी 2, 19um मोटाई, सरंध्रता 33%) से पता चलता है, यह एक पहला लिथियम प्रविष्टि प्रक्रिया में अंजीर इलेक्ट्रोड से देखा जा सकता अप करने के लिए 258% की अधिकतम मात्रा विस्तार, यहां तक कि 193% जो मुख्य रूप से, क्योंकि एसईआई फिल्म का गठन पेट की मांसपेशियों की सतह सैद्धांतिक से भी अधिक है, के बारे में 40% की पहली मुक्ति अपरिवर्तनीय अनुमापी विस्तार के एक मोटाई पर,। के रूप में इलेक्ट्रोड की अधिकतम विस्तार चक्र धीरे-धीरे कम हो जाती है, चौथे में 220% तक पहुँच जाता है, लेकिन इलेक्ट्रोड की अपरिवर्तनीय मात्रा विस्तार वृद्धि करने के लिए जारी रखा है।
Z करकर प्रक्रिया homogenates अध्ययन, संरचना और सी नकारात्मक इलेक्ट्रोड की स्थिरता पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव दिखाने के 'कदम दर homogenized' अधिक सजातीय इलेक्ट्रोड संरचना तैयार रैम, एक उच्च सरंध्रता का उपयोग कर, और इसलिए बेहतर है साइकिल चालन स्थिरता रोलिंग प्रक्रिया में इलेक्ट्रोड संरचना में जलीय बांधने की मशीन (सीएमसी) को नष्ट कर देगा, लेकिन एक निश्चित आर्द्रता में 'वृद्ध' प्रदर्शन से बहाल किया जा सकता अच्छी तरह से सी नकारात्मक इलेक्ट्रोड बांधने की मशीन संरचना, ताकि लुढ़का इलेक्ट्रोड की संरचनात्मक स्थिरता में सुधार और बैटरी की साइकलिंग प्रदर्शन में सुधार किया जा सके।
