欧美日韩国产一区二区三区播放-欧美日韩国产一区二区三区-欧美日韩国产一区二区-欧美日韩国产一区-bl双性高h-bl双性调教

低溫18650 3500
無磁低溫18650 2200
過針刺低溫18650 2200
低溫磷酸3.2V 20Ah
23年專注鋰電池定制

為什么說硅碳材料是最有潛力的鋰電池負極

鉅大LARGE  |  點擊量:1195次  |  2018年10月30日  

新能源汽車領域的日趨火爆,吸引著國內外大量企業前赴后繼奔赴“戰場”,并不新鮮的錳酸鋰技術卻似乎又開始綻放出引人注目的色彩。技術創新固然可喜,但尋找性價比更高、儲藏量更大、具有更多定價話語權的新原材料,才是提升行業終端降本增效能力的治本之法。

硅是目前人類至今為止發現的比容量(4200mAh/g)最高的鋰離子電池負極材料,是一種最有潛力的負極材料,但硅作為鋰電池負極應用也有一些瓶頸,第一個問題是硅在反應中會出現體積膨脹的問題。通過理論計算和實驗可以證明嵌鋰和脫鋰都會引起體積變化,這個體積變化是320%。所以不論做成什么樣的材料,微觀上,在硅的原子尺度或者納米尺度,它的膨脹是300%。在材料設計時必需要考慮大的體積變化問題。高體積容量的材料在局部會產生力學上的問題,通過一系列的基礎研究證明,它會裂開,形成嚴重的脫落。

硅體積膨脹會導致一系列結果

1.顆粒粉化,循環性能差

2.活性物質與導電劑粘結劑接觸差

第二個問題就是在硅表面的SEI膜是比較厚且不均勻的,受溫度和添加劑的影響很大,會影響鋰離子電池中整個比能量的發揮。

石墨表面因為導電性特別好,相對來說SEI膜比較均勻,它的組成跟硅負極不一樣。為了研究這個問題,中科院相關科學家做了模型材料,通過微加工做成硅納米柱。觀察這種材料在充放電過程中SEI膜的生長,我們發現隨著循環次數的增加,SEI膜逐漸把硅柱中間的空隙填上,覆蓋完后還會繼續生長大概4.5μm,在硅表面如果不加任何處理,SEI膜可以長得很厚。這說明它是多孔的,溶劑始終能夠接觸到浸到硅的表面,這樣在全電池設計時是不行的。怎么樣解決這個問題,中科院科相關學家做了一些嘗試在硅上做了碳包覆,為了做對比,我們硅上只做了部分的石墨烯包覆,其他地方空出來。最終看到包覆和不包覆SEI膜的生長情況不一樣,碳包覆的SEI膜就明顯減少,沒有包覆的SEI膜就有很多。

為什么說硅碳材料是最有潛力的鋰電池負極

從長期的基礎研究來看,①通過硅粉納米化;②硅碳包覆;等技術手段可以有效解決硅在鋰電池負極應用中遇到的問題。無論是納米硅碳還是氧化亞硅碳,硅力求做到以下幾點:

硅粒徑:<20nm(理論上越小越好)

均勻度:標準偏差小于5nm

純度:>99.95%

形貌:100%球形率

另外,完整的表面包覆非常重要,防止硅和電解液接觸,產生厚的SEI膜的消耗。微觀結構的設計也很重要,要來維持在循環過程中電子的接觸,離子的通道,體積的膨脹。

為什么說硅碳材料是最有潛力的鋰電池負極

碳包覆機理在于:Si的體積膨脹由石墨和無定形包覆層共同承擔,避免負極材料在嵌脫鋰過程因巨大的體積變化和應力而粉化。碳包覆的作用是:

(1)約束和緩沖活性中心的體積膨脹

(2)阻止納米活性粒子的團聚

(3)阻止電解液向中心滲透,保持穩定的界面和SEI

(4)硅材料貢獻高比容量,碳材料貢獻高導電性

硅碳負極具有非常廣闊的市場空間

負極材料技術相對比較成熟,且其集中度較高,產能由日本向中國轉移比較明顯。目前負極材料以碳素材料為主,占鋰電池成本較低,在國內基本全面實現產業化。從區域看,中國和日本是全球主要的產銷國,動力電池企業采購負極主要來自于日本企業。

2012-2016年中國負極材料產量情況(萬噸)

為什么說硅碳材料是最有潛力的鋰電池負極

2015年,全球負極材料總體出貨量為11.08萬噸,同比增長29.59%。其中中國負極材料的出貨量達到7.28萬噸,同比增長41.1%,占比高達66%。近幾年,隨著中國生產技術的不斷提高,中國又是負極材料原料的主要產地,鋰電負極產業不斷向中國轉移,市場占有率不斷提高。硅碳負極材料是未來鋰電池負極材料最具應用潛力的,可見硅碳負極材料的市場容量有多大,這也解釋了目前為何有眾多企業和研究單位布局硅碳負極材料。

鉅大鋰電,23年專注鋰電池定制

鉅大核心技術能力

主站蜘蛛池模板: 99re8在线这里只有精品 | 日韩欧美在线中文字幕 | 青青草伊人网 | 国产精品久久久一区二区三区 | 西野翔在线播放 | 91香蕉视频在线播放 | 四虎在线最新地址公告 | 日本一区高清视频 | 久久精品视频91 | 免费观看毛片视频 | 午夜国产理论 | 久久福利资源网站免费看 | 欧美日韩国产不卡在线观看 | 亚洲一区在线视频 | 手机在线观看精品国产片 | 久久精品国产精品青草不卡 | 白丝袜护士水好多好紧白丝 | 日韩欧美一区二区三区在线观看 | 在线观看中文字幕国产 | www.99色.com| 亚洲国产成人精品女人久久久 | 日韩亚洲成a人片在线观看 日韩亚洲 | 国产一区二区三区在线观看视频 | 国产精品999在线 | 久草精品在线 | 免费国内精品久久久久影院 | 女人高潮特级毛片 | 日韩草逼视频 | 久久久91精品国产一区二区 | 国产码欧美日韩高清综合一区 | 亚洲黄色免费网站 | 欧美韩国日本一区 | 2020国产精品 | 精品视频网站 | 国产高清黄色 | 夜夜操操操 | 狠狠色丁香婷婷综合激情 | 国产毛片网 | 免费不卡中文字幕在线 | 性三级视频 | 高清日本无a区 |