يتحدث سي سلبية يذكرني الغوريلا بعد الاختلاف في المسرح مؤخرا بقوة هوليوود "الوحش العنيف" في جورج، فإنه يحمل القوة الضاربة، ولكن عنيفة للغاية، حتى أن الشخص يمكن إدارة يبدو . سي سلبية مثل جورج بعد الطفرة، لديه قوة هائلة، وقدرة النظرية من المواد سي تصل إلى 4200mAh / ز (Li4.4Si)، مادة الجرافيت هي عشر مرات أو أكثر، وحتى أفضل من المعدن لي قدرة محددة النظرية (3800mAh و / ز) هو أعلى من ذلك، والمواد الليثيوم إقحام سي والمواد الجرافيت وفي القرب، فإنه يسمى الكمال مادة القطب السالب، ولكن مثل هذا الطابع السلبي سي ولكن الوحش العنيف، سي القطب السالب في حجم كامل من الليثيوم، توسع 300٪ أو أكثر طويل القامة، لن يسبب سوى مسحوق المواد النشطة الجسيمات نفسها، ولكن أيضا إلى تلف هيكل القطب السالب، مما تسبب في فقدان المادة الفعالة، مما أدى إلى بطارية ليثيوم أيون باستخدام قدرة القطب السلبية لانخفاض سريع السيليكون أسفل. نحن بحاجة إلى ارتداء مثل هذا الفيلم ساعدنا دور فايس في ترويض هذا النوع من الوحش!
توسيع حجم محلول السيليكون الأنود مشكلة كبيرة، وبشكل رئيسي من قبل عن عدة وسائل: 1) كانت مختلطة مع مادة الجرافيت، واستخدام حجم أقل من مادة السيليكون لامتصاص توسيع حجم الجرافيت قابلة للتوسيع؛ 2) الموثق الرواية، باستخدام جديدة الموثق ، يقلل من تدمير الهيكل الكهربائي بسبب توسيع حجم الأنودات Si ، والحد من فقدان المواد النشطة ؛ 3) وكيل موصل جديد ، مع ذكر خصائص التوسع الكبيرة لأنود السيليكون ، التي تشكلت باستخدام عوامل موصلة جديدة مثل الأنابيب النانوية الكربونية ، الخ. تعمل الشبكة الموصلة الثابتة على تقليل الضرر الناتج عن توسيع حجم Si إلى الشبكة الموصلة ، وتحسين أداء الدراجات للبطاريات باستخدام أقطاب سي سلبية.
مؤخرا داوي لي وجامعة أخرى الصينية شنغهاي وجامعة كنتاكي الذين درسوا الجينات الصوديوم SA، Nafion والموثق PVDF تأثير على الخواص الميكانيكية وخصائص الكهروكيميائية سي السلبية، وجدت الدراسة أن استخدام الجينات الصوديوم وSA حمض perfluorosulfonic لسي سي القطب السالب باستخدام القطب السالب بالمقارنة مع PVDF لاصق، خلال دورة للحفاظ على أفضل استقرار هيكل القطب، والحد من فقدان المادة الفعالة، لتحسين أداء دائرة القطب.
هل لديك التحليل الميكانيكي مختلفة وجدت أن الفيلم لاصقة SEI تستخدم ثلاثة أقطاب لها نفس التركيب، حتى أن السبب الرئيسي DaweiLi خصائص الكهروكيميائية مختلفة من ثلاثة أنواع من العوامل المسببة لاصقة وإلكترود تستخدم ثلاث لاصقة خصائص لاصقة من ثلاثة (الجينات الصوديوم SA، Nafion وPVDF) تأثير على الخواص الميكانيكية للالقطب، قام داوي لي باستخدام أقطاب المغلفة الليثيوم تجربة واحدة، لأن طبقة مادة الليثيوم النشطة يحدث توسع حجم، احباط النحاس لا التوسع، مما تسبب في الأقطاب لثني (كما هو موضح أدناه)، وفقا لدرجة الانحناء من القطب يمكن قياسه من خلال حجم التوسع حجم الأقطاب، يظهر في الصورة 30٪ الليثيوم السيليكون الصور الأنود يمكننا أن نرى من FIG القطب الصوديوم الجينات أقصى الانحناء SA، وذلك باستخدام القطب يعني حجم التوسع الحد الأقصى من الجينات الصوديوم، الذي يفهم على نحو أفضل، ثلاثة أنواع من الجينات لاصقة أكثر 'من الصعب، من PVDF المجلد الثاني، أنعم حمض perfluorosulfonic، أقطاب الجينات الصوديوم مما يؤدي إلى زيادة حجم التوسع. ومع ذلك، فإن الثاني "الصعب" لاصق الليثيوم التوسع الناجم PVDF ولكن أصغر، أكثر "لينة" بالكامل الفلور حجم الموثق حمض التوسع ولكن أعلى من الموثق PVDF، لا يفي الفهم التقليدي لدينا، لذلك قد يكون هناك عوامل أخرى تؤثر على توسيع حجم القطب.
ويوضح الشكل التالي تغيير انحناء في ثلاثة أقطاب لاصقة ومنحنى المسؤول عن تصريف من الأقطاب الكهربائية الجهد في المراحل الثلاث الأولى من منحنى (التوسع حجم انحناء كبير أكبر يعني)، ويرجع ذلك إلى نظام التداول باستخدام 6H الليثيوم، ثم الخروج نظام الليثيوم إلى 2 فولت ، لذلك كل الأقطاب الكهربائية لها نفس السعة ، وبالتالي فإن انحناء القطب مع ثلاثة مواد لاصقة قابلة للمقارنة ، من الشكل التالي بمكننا ملاحظة أن القطب باستخدام ألجينات الصوديوم SA مضمّن حجم انحناء الليثيوم الكهربائي خلال توسيع الحد الأقصى، واستخدام حمض perfluorosulfonic تليها توسيع حجم القطب، وتوسيع حجم القطب تستخدم PVDF الحد الأدنى لاصقة بينما عملية الليثيوم من التغيير الذي الثاني والثالث وجدت ليس جزءا لا يتجزأ تماما هبوط لي المسؤول عن هذه العملية، ولكن سيكون هناك جزء من بقايا، وبالتالي يتم تركيب القطب الثالث في الواقع إلى توسيع حجم الليثيوم الليثيوم هو أعلى من الثانية، ولكن باستخدام PVDF لاصقة عندما القطب الثالث الليثيوم القطب ولكن لأقل من التوسعة الثانية، داوي لي هذا يشير إلى أن الموثق الكهربائي من PVDF صدع حدث، يتم تحرير جزء الكهربائي من التوتر من خلال هذه الشقوق.
ويوضح الشكل التالي القطب بسبب التغير في حجم إدراج الجسيمات سي الناجمة عن الليثيوم التغيير عملية (اللوحة السفلى ب) التغير (اللوحة السفلى أ) والمسامية القطب، يمكننا أن نرى من هذا الرقم في اتجاه سمك، والليثيوم كان أكبر معدل تغيير نسبي في العملية هو القطب ذو المادة اللاصقة PVDF ، في حين كان القطب ذو لاصق الصوديوم ألجينات SA أصغر معدل تغيير حجم نسبي ، مما يشير إلى أن أعلى قوة من ألجينات الصوديوم SA يمكن أن تكون محدودة إلى حد ما. توسيع حجم الجسيمات سي، والحفاظ على استقرار هيكل القطب، وبالتالي تحسين خصائص دائرة القطب السالب سي. FIG ب يشير إلى القطب السالب سي بينما الإدراج الليثيوم وإزالة لي خلال تغيير كمية كبيرة، ولكن معدل مسامية القطب هو بالكاد حدثت تغييرات.
القطب السفلي باستخدام ثلاثة FIG لاصقة معامل مرونة في ولاية الليثيوم مختلفة، ونحن نلاحظ من FIG مزودة زيادة الليثيوم، والقطب السالب سي التي تحتوي على معامل المرونة وتدريجيا ومع ذلك ومن المثير للاهتمام delithiated عملية معامل مرونة لم استعادة القطب السالب سي إلى المستوى الأصلي، بعد delithiation معامل مرونة من الأقطاب ولكن يصبح أصغر، والذي يعتبر داوي لي كبير إلى حد كبير لأن الليثيوم القطب في حجم بعد إنشاء التوسع على سطح القطب العديد من الشقوق مفتوحة، يتم تقليل معامل مرونة من القطب الناتجة عن ذلك. هذا ويمكن التأكد من الصور SEM أدناه، على سطح القطب السالب سي ظهرت تصدعات كبيرة في الليثيوم، فمن هذه يمكن أن يطلق الكراك جزءًا من الضغط ، حتى ينخفض معامل المرونة في القطب الكهربائي.
من النتائج التجريبية أعلاه يمكن أن نجد ظاهرة غريبة، ومعامل المرونة لاصقة واحد من وجهة نظره، "من الصعب"، وحامض perfluorosulfonic وSA معظم الجينات أكثر "لينة"، بين اثنين من PVDF من بين هؤلاء، ولكن وجدنا أن معامل المرونة لاصقة باستخدام ثلاثة أنواع من الأقطاب الكهربائية للعرض، بل يستخدم الحد الأدنى للمعامل مرونة من الموثق PVDF الكهربائي، القطب التي هي مصنوعة من PVDF الموثق أنعم ومعامل المرونة من أنعم الكهربائي يتكون الموثق حمض perfluorosulfonic الواقع أعلى من الأقطاب الكهربائية باستخدام الموثق PVDF، وهو غريب بعض الشيء. لتفسير هذه الظاهرة، داوي لي المجهر الإلكتروني من الثلاثة الأقطاب في المراقبة، والموثق مصنوعة من PVDF وجدت معظم أقطاب مسطحة، أي ما يقرب من الشقوق قبل الحلقة، وسطح الكهربائي باستخدام SA الموثق حمض perfluorosulfonic هناك وجود العديد من الشقوق، ولكن بعد ثلاث دورات بعد، وجدت داوي لي أن الأقطاب الكهربائية المصنوعة من PVDF الموثق ظهور عدد كبير من التشققات الجديدة، ولكن بدلا من استخدام SA وNafion القطب الموثق ليست أكثر من صدع جديد، وشكلت منطقة الإحصائية داوي لي لمدة ثلاثة الكراك الكهربائي نسبة المساحة الإجمالية للإلكترود (كما هو موضح في الشكل. ) وجدت أن إلكترود باستخدام PVDF الموثق في صدع بعد المنطقة من قبل ثلاث دورات المحتلة زاد أكثر من 5 مرات، في حين أن استخدام أقطاب SA والتغيرات حمض perfluorosulfonic الموثق سيكون أقل من ذلك بكثير، فمن هذه إضافية الشقوق، والحد من معامل المرونة من القطب PVDF الموثق.
وتظهر الدراسات داوي لي أن الخواص الميكانيكية للالموثق تحديد سي القطب السالب لها تأثير كبير، SA الموثق حمض perfluorosulfonic وفي الحالة التي يكون فيها القطب السالب سي يواجه توسع حجم ضخم، أكثر قدرة على الحفاظ على القطب السالب سي السلامة الهيكلية، والحد من تشقق الأقطاب، مما يقلل من فقدان المادة الفعالة، لتعزيز أداء دورة للبطارية، والقطب الآخر هو استخدام الموثق PVDF تنتج عددا كبيرا من الشقوق في سطح دورة الكهربائي، وبالتالي تدمير هيكل القطب النزاهة، مما أدى إلى فقدان المادة الفعالة، وتدمير شبكة موصل، مما يؤدي إلى أداء دورة ضعف البطارية.
