Parlando di Si negativo mi ricorda il gorilla dopo la variazione nel teatro aggressivamente recente blockbuster di Hollywood "mostro violento" a George, porta una forza sorprendente, ma estremamente violento, fino a che la persona in grado di gestire appare . si negativo come George dopo mutazione, ha un potere enorme, la capacità teorica di materiali di si fino a 4200mAh / g (Li4.4Si), materiale grafite è dieci volte o più, e ancora meglio di metallo Li specifica capacità teorica (3800mAh / g) è ancora più elevata, e materiali di intercalazione di litio si e materiali di grafite sono in prossimità, è chiamato un materiale perfetto elettrodo negativo, ma un carattere negativo si tale ma bestia violento, si elettrodo negativo a tutto volume di litio, espansione del 300% o più alto, non solo causare il materiale in polvere attivo particelle stesse, ma anche danneggiare la struttura dell'elettrodo negativo, causando perdita di materiale attivo, causando una batteria agli ioni di litio con capacità elettrodo negativo di silicio rapido declino giù. dobbiamo indossare un film Weiss quel ruolo, vi aiuteremo a domare una bestia!
espansione del volume di soluzione anodo silicio grosso problema, principalmente di circa diversi mezzi: 1) è stata miscelata con un materiale di grafite, l'uso di meno volume di materiale di silicio di assorbire espansione del volume di grafite espandibile; 2) romanzo legante, utilizzando il nuovo legante, per ridurre l'espansione del volume di si negativo distruzione dell'elettrodo della struttura, riducendo la perdita di sostanza attiva; 3) nuovo agente conduttivo per le grandi caratteristiche di espansione elettrodo negativo silicio menzionato base nuovi agenti conduttivi come nanotubi di carbonio è formato più rete conduttiva stabile, l'espansione volumetrica di Si per ridurre i danni causati dalla rete conduttiva, migliorare un elettrodo negativo prestazioni del ciclo cellulare Si.
Recentemente Dawei Li e altri cinese Shanghai University e l'Università del Kentucky che ha studiato l'alginato di sodio SA, Nafion e PVDF legante effetto sulle proprietà meccaniche e le proprietà elettrochimiche di Si negativo, lo studio ha rilevato che l'uso di alginato di sodio e SA acido perfluorosolfonico a Si Si elettrodo negativo usando l'elettrodo negativo rispetto al PVDF adesivo, durante il ciclo di mantenere meglio la stabilità della struttura elettrodica, riducendo la perdita di sostanza attiva, per migliorare le prestazioni del ciclo dell'elettrodo.
Ha differente analisi meccanica trovato che l'adesivo pellicola SEI utilizzando tre elettrodi hanno la stessa composizione, in modo che il motivo principale DaweiLi diverse proprietà elettrochimiche dei tre tipi di fattori che causano l'adesivo è un elettrodo adesivo utilizzando tre caratteristiche all'adesivo di tre (alginato di sodio SA, Nafion e PVDF) effetto sulle proprietà meccaniche dell'elettrodo, Dawei Li eseguiti utilizzando elettrodi rivestiti litio singolo esperimento, poiché lo strato di materiale attivo litio espansione del volume si verifica, la pellicola Cu non si espande, causando in tal modo gli elettrodi per piegare (come mostrato di seguito), a seconda del grado di flessione dell'elettrodo può essere misurato dalla dimensione della espansione del volume degli elettrodi, l'immagine mostra un 30% di silicio litio foto anodo si può vedere dalla figura elettrodo sodio alginato di massima flessione SA, utilizzando l'elettrodo si intende il volume di espansione massimo di alginato di sodio, che è meglio compresa, tre tipi di alginato adesivo più 'duro', di PVDF secondo volume, più morbido acido perfluorosolfonico, elettrodi alginato di sodio porta quindi ad una maggiore espansione del volume. Tuttavia, il secondo adesivo litio espansione 'difficile' PVDF causato ma il più piccolo, più 'morbido' pieno fluoro acido espansione del volume di legante ma superiore al legante PVDF, non soddisfa la nostra comprensione convenzionale, quindi possono esistere altri fattori che influenzano l'espansione di volume dell'elettrodo.
La figura seguente mostra la variazione di curvatura a tre elettrodi adesivi e la curva di carica-scarica di elettrodi di tensione nei primi tre cicli della curva (a grande curvatura maggiore espansione del volume significa), a causa del sistema di circolazione utilizzando 6h litio, poi via Sistema al litio a 2 V, quindi tutti gli elettrodi hanno la stessa capacità, quindi la curvatura dell'elettrodo con tre adesivi è comparabile, dalla seguente figura b possiamo notare che l'elettrodo che utilizza l'alginato di sodio SA è incorporato volume elettrodo litio curvatura durante la massima espansione, l'uso di acido perfluorosolfonico seguita da espansione del volume dell'elettrodo, l'espansione del volume dell'elettrodo usando PVDF adesivo minimo mentre il processo di litio dal secondo e terzo cambiamento che trovato non completamente incorporato Li prolasso responsabile del processo, ma ci sarà una porzione del residuo, quindi il terzo elettrodo è effettivamente montato sul espansione del volume del litio litio è superiore al secondo, ma utilizzando un adesivo PVDF quando il terzo elettrodo litio elettrodo ma a meno di una seconda espansione, Dawei Li ciò indica che si è verificato il legante elettrodo di PVDF fessura, la porzione di elettrodo dello stress viene rilasciato attraverso queste fessure.
La figura seguente mostra l'elettrodo a causa della variazione di volume dell'inserto particelle Si causate dal litio processo di cambiamento (pannello inferiore b) modifica (pannello inferiore a) e la porosità degli elettrodi, si può vedere dalla figura in una direzione dello spessore, litio Il più grande tasso di variazione del volume relativo nel processo era l'elettrodo con adesivo PVDF, mentre l'elettrodo con adesivo alginato di sodio SA aveva il più piccolo tasso di variazione del volume relativo, indicando che l'alginato di sodio a più alta resistenza può essere limitato in una certa misura. espansione del volume di particelle di si, mantenendo la stabilità della struttura elettrodica, migliorando così caratteristiche del ciclo dell'elettrodo negativo di si. figura b indica l'elettrodo negativo si durante l'inserimento e la rimozione di Li durante grande variazione di volume litio, ma il tasso di porosità dell'elettrodo è difficilmente I cambiamenti hanno avuto luogo.
La figura a mostra il modulo elastico degli elettrodi con tre adesivi in diversi stati di intercalazione del litio.Dalla figura si nota che quando aumenta l'intercalazione del litio, il modulo elastico dell'elettrodo negativo contenente Si diminuisce gradualmente. È interessante notare che, durante il processo di delitidazione, il modulo elastico dell'elettrodo Si negativo non ritorna al suo livello originale.Dopo la delibizione, il modulo elastico dell'elettrodo diventa ancora più piccolo Dawei Li pensa che il motivo principale sia l'inserimento del volume di litio nell'elettrodo. Dopo l'espansione, sulla superficie dell'elettrodo vengono prodotte molte crepe aperte, con una conseguente riduzione del modulo elastico dell'elettrodo, che può essere confermato anche dall'immagine SEM sottostante.Grazie all'inserimento del litio, sulla superficie dell'elettrodo Si si verifica una grande quantità di crepe. La fessura può rilasciare una parte dello stress, in modo che il modulo elastico dell'elettrodo diminuisca.
Dai risultati sperimentali di cui sopra, possiamo anche trovare uno strano fenomeno: dal punto di vista del modulo elastico dell'adesivo, SA è il più "duro", l'acido perfluorosolfonico è il "morbido" e il PVDF è tra due. Tuttavia, dal punto di vista del modulo elastico degli elettrodi usando tre tipi di leganti, abbiamo scoperto che l'elettrodo con legante PVDF ha il modulo elastico più basso, cioè l'elettrodo con legante PVDF è il più morbido. e il modulo elastico dell'elettrodo morbida comprende legante acido perfluorosolfonico effettivamente superiore elettrodi utilizzando legante PVDF, che è un po 'strano. per spiegare questo fenomeno, Dawei Li microscopia elettronica a scansione dei tre elettrodi nella osservazione, un legante in PVDF trovato più elettrodi piatti, quasi senza crepe prima del ciclo, e la superficie dell'elettrodo con SA legante acido perfluorosolfonico esistono molte fessure, ma dopo tre cicli dopo, Li Dawei trovato che gli elettrodi realizzati in PVDF legante emergere di un gran numero di nuove crepe, ma piuttosto l'uso di SA e Nafion elettrodo legante non è molto nuova crepa, zona statistica Dawei Li rappresentato tre crepa elettrodo La proporzione dell'area totale dell'elettrodo (come mostrato di seguito ) Ha trovato che utilizzando un elettrodo PVDF legante nella fessura dopo l'area occupata da tre cicli aumentato più di 5 volte, mentre l'uso di elettrodi SA e legante modifiche acido perfluorosolfonico avrà molto più piccolo, è questi supplementari Le fessure riducono il modulo elastico degli elettrodi usando leganti PVDF.
Studi dawei Li dimostrano che le proprietà meccaniche del legante scelto Si elettrodo negativo avente un impatto significativo, SA legante acido perfluorosolfonico e nel caso in cui l'elettrodo negativo Si è di fronte ad una enorme espansione di volume, meglio in grado di mantenere un elettrodo negativo Si integrità strutturale, ridurre rottura degli elettrodi, riducendo così la perdita di sostanza attiva, per migliorare le prestazioni del ciclo della batteria, l'elettrodo opposto è l'uso di PVDF legante produce un gran numero di fessure nella superficie del ciclo dell'elettrodo, distruggendo in tal modo la struttura dell'elettrodo Integrità, ha causato la perdita di materiale attivo, la distruzione della rete conduttiva, con conseguente scarso rendimento ciclico della batteria.
