ในปีที่ผ่านมาด้วยการสนับสนุนที่แข็งแกร่งของรถยนต์พลังงานใหม่สะอาดปราศจากมลภาวะยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าเพื่อให้เกิดการปะทุการเจริญเติบโต. อย่างไรก็ตามในเชิงพาณิชย์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไฟท์วัสดุอิเล็กโทรเชิงลบในปัจจุบันในการปฏิบัติงานเท่านั้นที่สามารถเข้าถึง 300 ~ 340mAh / g และเป็นเรื่องยากที่จะปรับปรุงให้ห่างไกลจากการตอบสนองความต้องการเร่งด่วนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประสิทธิภาพสูงในผู้ใช้ตลาดรายใหม่
ดังนั้นคนที่มากขึ้นและมีความมุ่งมั่นในการพัฒนาของพลังงานสูงแบตเตอรี่ความหนาแน่นของวัสดุซิลิกอนขั้วบวกเพราะความจุสูงเฉพาะของพวกเขาในทางทฤษฎี (3752mAh / g) เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและต้นทุนต่ำได้รับการสนับสนุนโดยนักวิทยาศาสตร์คาดว่าจะ กลายเป็นกำลังสำคัญของระบบแบตเตอรี่ยุคหน้า
อย่างไรก็ตามการวิจัยซิลิคอนวัสดุขั้วบวกและการพัฒนายังคงมีปัญหามากมายเช่นซิลิกอนธาตุระหว่างค่าใช้จ่ายและการขยายตัวของปริมาณการปล่อยผลได้ถึง 300% และโครงสร้างริเริ่มทรุดผงซึ่งอย่างจริงจัง จำกัด ซิลิคอนเป็นการพัฒนาลิเธียมไอออนแบตเตอรี่วัสดุขั้วบวกและ แอพลิเคชัน. เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าวข้างต้นเพื่อให้การปราบปรามผลกระทบการขยายตัวของปริมาณการเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงการนำของซิลิกอนธาตุและการศึกษาที่น่าสงสารคีย์
ในมุมมองของนี้กลุ่มวิจัยมหาวิทยาลัย Xiangtan ศาสตราจารย์วัง Xianyou ประสบความสำเร็จในขั้นตอนเดียวสองเคลือบกลวงทรงกลมเตรียมศรี @ ติ้ว 2วัสดุขั้วบวก @C
▲มะเดื่อ. 1 ศรี @ ติ้ว
2@C วัสดุขั้วลบ (ก) การเตรียมความพร้อมมุมมองวงจรและ (ข) มีมุมมองที่วงจรของโครงสร้าง
วิธีการดำเนินการกับแม่แบบฟรีและแมกนีเซียมที่จะให้ลดความร้อนกลวงศรี - ทรงกลมแล้วเคลือบด้วยไททาเนตบิวทิลและระดับน้ำตาลในทวิลูกโป่ง HN-Si และทำให้ศรี @ ติ้วพร้อมกับโครงสร้างรูขุมขนอย่างกว้างขวางและมีความมั่นคงสูง 2วัสดุขั้วบวก @C
▲ 2 SiO มะเดื่อ
2(A, D-F), HN-Si (B, G-i) และศรี @ ติ้ว
2@C (c, J-L) ของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของมะเดื่อ
ครั้งแรกในกระบวนการคิดปล่อยให้ศรี nanospheres มีโครงสร้างกลวงสามารถเป็นตัวควบคุมการขยายตัวของปริมาณอย่างมากประการที่สองติ้ว 2ชั้นเปลือกสามารถเพิ่มอัตราการขนส่งลิเธียมไอออน (อัตราส่วนการขยายตัวเป็นเพียง 4%) เนื่องจากข้อดีของโครงสร้างและยัง จำกัด การขยายตัวของวัสดุที่ใช้งาน Si ไปยังช่องด้านในแทนที่จะเป็นด้านนอกจนชั้น C ด้านนอกได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้น และวัสดุคอมโพสิตนำไฟฟ้าเสถียรภาพของโครงสร้าง
ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่ากลยุทธ์ cladding ชั้นเดียวแบบดั้งเดิมไม่สามารถตอบสนองความต้องการโครงสร้างเสถียรภาพของวัสดุอิเลคโตรไลท์ในแง่ของการขยายตัวของวัสดุอัลตราโซนิคขนาดใหญ่และกลยุทธ์การหุ้มด้วยกลวงแบบใหม่นี้ สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการขยายตัวของซิลิคอนและปรับปรุงการนำไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่ารูปกลวงที่มีความเสถียรสูงแบบสองชั้น Si @ TiO สังเคราะห์ด้วยวิธีลดความร้อนด้วยแมกนีเซียมและวิธีโซล - เจล 2@ C nanosphere วัสดุ anode ที่ความหนาแน่นปัจจุบัน 0.2A / g, แรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการ 0.01-2.5V, ความจุเฉพาะการปล่อยครั้งแรกคือ 2557.1mAh / g ประสิทธิภาพ Coulomb เป็น 86.06% ที่ความหนาแน่นปัจจุบันของ 1A / g, Si @ TiO หลังจากผ่านไป 250 รอบ 2กำลังการผลิตเฉพาะของวัสดุขั้วบวกซีคู่ยังคงเป็น 1270.3 mAh / g วัสดุ anode HN-Si ที่ไม่มีการคิดค่าธรรมเนียมมีกำลังการผลิตเฉพาะที่ 2264 mAh / g และมีประสิทธิภาพเพียงร้อยละ 67.3 เท่านั้น
สองเคลือบดังกล่าว - การออกแบบกลวงเป็นไปได้เพื่อตัดเส้นทางการส่งของ Li + และโครงสร้างรูพรุนอิเล็กตรอนที่อุดมไปด้วยอาจจะอำนวยความสะดวกในการแทรกซึมเต็มรูปแบบของการแก้ปัญหาไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของอัตราในขณะที่เครื่องแบบติ้ว 2เปลือกและชั้น C ช่วยเพิ่ม Si @ TiO 2เสถียรภาพของโครงสร้าง @C และการนำของวัสดุขั้วลบ
▲รูปภาพ 3 Si @ TiO
2ผลการดำเนินงานของวัสดุไฟฟ้าขั้วบวก @C
▲รูปภาพ 4 Si @ TiO
2(A) มุมมองวงจรของ @C อุปกรณ์การทำงาน, การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างตาม (ข) TEM ค่าใช้จ่ายและการปล่อยและ (ค) lithiation (delithiation) แผนผัง
มะเดื่อ▲ประสิทธิภาพการทำงาน 5 รอบผลการดำเนินงานอัตราและการวิเคราะห์ความต้านทาน
โดยสรุปการศึกษาโครงสร้างช่องนี้ bistable ออกแบบมาเพื่อส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาของวัสดุขั้วบวกซิลิคอนต่อไป แต่ยังสำหรับการศึกษาการขยายตัวของปริมาณที่รุนแรงของวัสดุที่ขั้วลบของการนำไฟฟ้าที่ไม่ดีที่จะให้การอ้างอิง
