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硅纳米技术与石墨负极锂离子电池

导读: 现有的锂电池负极技术已经接近极限,为了满足新一代的能源需求,开发新型的锂电负极技术迫在眉睫。Si负极由于超高的比容量和丰富的储量,成为最具代表性的新技术之一。

  现有的锂电池负极技术已经接近极限,为了满足新一代的能源需求,开发新型的锂电负极技术迫在眉睫。Si负极由于超高的比容量和丰富的储量,成为最具代表性的新技术之一。

  和传统的石墨负极相比,Si负极技术在产业化道路上遇到的一个重大障碍在于:含胶量较少导致电极混炼效果不理想。

硅纳米技术与石墨负极锂离子电池

  有鉴于此,Ko等人综合石墨负极技术和Si纳米技术,开发了一种全新的、可大规模生产的C-纳米Si-石墨复合负极材料。锂化过程中,Si纳米壳层可以随着体积变化而膨胀,不论是石墨内部的空心纳米Si壳层,还是石墨和碳之间的纳米Si中间层,均可以保持形状完好,不会破裂或者残留于Si和石墨之间。

  这种特殊的结构构筑一方面确保了Si和天然石墨之间的兼容性,另一方面有效避免了传统机械混合中石墨粉和残留的Si颗粒引发的严峻的副反应。

图1. SGC复合负极材料结构及其优势

图2. SGC复合负极材料制备示意图

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