در سال های اخیر، با چگالی انرژی باتری و بهبود های لیتیوم یون، مواد باتری لیتیوم یون معمولی است به تدریج کاهش، به تدریج افزایش ستاره جایگزین شده است، از جنبه های مثبت مکتب کلاسیک جدید و NCA مواد، و در سمت منفی ظرفیت بالا و مواد سی در مقایسه با است ظرفیت نظری گرافیت 372mAh / گرم، ظرفیت نظری از مواد Si تا 4200mAh / گرم (Li4.4Si)، همچنین می توانید در عمل به دست آورد است 3000mAh است / گرم، بسیار بالاتر از مواد مبتنی بر گرافیت، اما یک ماده سی آشکار وجود دارد نقطه ضعف - گسترش عظیم حجم، در به طور کامل lithiated دولت سی گسترش حجم مواد تا 300٪، که نه تنها سطوح فیلم SEI سی ذرات از بین ببرد، موجب بی ثباتی سطحی، در از دست دادن لی نتیجه، نیز آسیب الکترود ساختار شبکه رسانا، و در نتیجه از دست رفتن ماده فعال، این عوامل به عملکرد چرخه به طور قابل توجهی پایین تر از مواد سی منجر مواد مبتنی بر گرافیت است، اگر چه تعداد زیادی از مردم را به اتخاذ اقدامات برای سرکوب گسترش حجم مواد سی، مانند نانو تکنولوژی، کامپوزیت نانو کربن و SI- SiOX سنتتیک، اما اثر رضایت بخش نیست، تا کنون تنها مواد SiOX در برخی از موفقیت ها موفق بوده است.
به همین دلیل، افراد در این بررسی در حالی که همچنان به ترویج مواد SIOX، انجام نمی دهد تا توسعه دیگر ظرفیت بالا مواد آند، امروز ما به شما معرفی دانشگاه Xinyao ژنگ شهر پکن به توسعه عناصر خاکی کمیاب مانند مواد گرافیت، مواد عالی عملکرد الکتروشیمیایی پس از دوچرخه سواری 250 بار، باقی می ماند 720mAh / گرم ظرفیت بالا، بسیار بالاتر از مواد گرافیت معمولی، نیز بالاتر از مواد کامپوزیت SIOX / گرافیت در حال حاضر استفاده می شود، تا به چشم انداز خوب است.
ظرفیت نظری گرافیت تنها 372mAh / گرم، به منظور حل این مشکل از کم ظرفیت مواد گرافیت، Xinyao ژنگ سنتز با استفاده از مواد خاکی کمیاب عنصر YH3- گرافیت کامپوزیت (Y به نمایندگی از یک عنصر خاکی کمیاب)، که در یک اتم H داشتن YH3 الکتریکی فعالیت های شیمیایی، می تواند به عنوان مرکز بار منفی استفاده می شود، ظرفیت بالابری درج گرافیت لی، اتم های فعال H به طور متوسط تعداد 3.1-3.4 اتم لی را می توان تضمین، و بنابراین با ترکیب YH3- مواد کامپوزیت گرافیت، درج چنین تشکیل شده است که این الکترود منفی LiC6 لیتیوم، تبدیل به تشکیل Li5C16H، آن را تا حد زیادی ظرفیت آن جاسازی شده لی تقویت شده است.
YH3- پودر کامپوزیت گرافیت مصنوعی و YH3 است توپ فرز مواد گرافیت در فضای H2 در 0.4MPa به دست آمده، تجزیه و تحلیل عنصر EDS را می توان یافت C و Y توزیع بسیار یکنواخت عناصر در مواد (شکل A) هستند، است. ج نشان می دهد YH3 / گرافیت = 0.5: نمونه 1 و YH2 / 0.5 گرافیت است: شارژ و دشارژ اول منحنی از نمونه 1، می توان از این رقم برای YH3 / نمونه گرافیت و ظرفیت اولیه از ظرفیت حذف اکسید لیتیوم دیده بودند 1430mAh / g و 800MAH / گرم، می توان آن را از الگوی پراش XRD از یک باتری لیتیوم نصب شده در دولت های مختلف ذکر کرد، پس YH3 نمونه / گرافیت لیتیوم رخ می دهد، مواد شروع به ظاهر در اوج پراش YH2، دولت به طور کامل lithiated عمدتا توسط نمونه YH2 و گرافیت، پس از حذف از لیتیوم به بخش YH2 و YH3، نشان می دهد که تنها یک اتم های H فعال در فرایند شارژ تخلیه YH3 است.
YH3 اضافه نه تنها به ظرفیت خاص از مواد کامپوزیت رسیده 800MAH / گرم، و مواد همچنین با داشتن عملکرد چرخه عالی برای 50mA با پس از 250 چرخه، ظرفیت است هنوز (در بالا یک) 720mAh / گرم یا بیشتر در مقایسه در زیر نرخ خواص و نه فقیر از مواد، زمانی که جریان از 50mA با به 2500mA (به عنوان شکل ب) افزایش یافته است، تنها ظرفیت باقی مانده از مواد 170mAh / گرم است.
به منظور مطالعه مکانیسم YH3 از مواد گرافیت به منظور افزایش ظرفیت، Xinyao ژنگ به ترتیب YH3، YH3 / گرافیت و YH2 مواد / گرافیت از آزمون ولتامتری چرخهای، نتایج در شکل E بالا نشان داده شده، می توان اشاره کرد که منحنی YH2 / گرافیت از است. بسیار شبیه به مواد گرافیت خالص، می 0.2V وجود دارد در حال حاضر اوج، اما پیک جریان مواد YH3 / گرافیت، تمایز روشن وجود دارد، یک بار به اوج در حال حاضر در مورد 0.18V، که در YH3 خالص و YH2 / گرافیت وجود دارد مواد مشاهده نشد، نشان می دهد که YH3 اضافه به طوری که مکانیسم لیتیوم جدید در مواد گرافیت. با توجه به موارد فوق، Xinyao ژنگ که YH3 یک اتم H با فعال الکتروشیمیایی، می توانید به طور قابل توجهی افزایش مواد گرافیت لیتیوم توانایی درج، واکنش نشان داده شده در فرمول زیر است.
برای درک مکانیسم YH3 مواد گرافیت، Xinyao ژنگ روند لیتیم از مواد کامپوزیت / گرافیت YH3 با استفاده از چگالی کاربردی محاسبات تئوری مورد بررسی قرار گرفت، نتایج محاسبه نشان می دهد که اتم های H در مواد نقش یک الکترون نقش مرکزیت، H یک اتم کربن اشغال مرکز از شش گوش، کربن شش ضلعی در اطراف لی، تا حد زیادی بهبود ظرفیت ذخیره سازی از مواد گرافیت لی نصب شده است.
YH3 مواد / گرافیت توسعه Xinyao ژنگ و همکاران، علاوه بر این از نادر هیدرید عنصر زمین است لیتیوم افزایش توانایی از مواد گرافیت، مواد مخلوط متفاوت از علاوه بر این مرسوم YH3 است در مواد گرافیت را به یک لایه از اتم های کربن در اتم H تشکیل مرکز الکترونگاتیوی مرکز، به طور موثر می تواند افزایش ظرفیت تعبیه شده مواد لی گرافیت، به منظور افزایش ظرفیت مواد، مهم تر است که مواد نه تنها ظرفیت بالا، همچنین دارای یک عملکرد چرخه بسیار عالی، حلقه و 50mA 250 بار، ظرفیت است که تقریبا نمی سقوط بد، اما مواد هنوز هم کارایی بسیار پایین و میزان عملکرد اول ضعیف و مسائل دیگر هنوز باید حل شود وجود دارد.
