Para aprender uns com os outros, quais processos podem ser usados para modificar e otimizar o silício? O tratamento composto de silício e outras substâncias pode ter um efeito melhor, entre os quais o material composto de carbono de silício é um tipo de material que foi estudado mais.
Atualmente, o material de carbono é o material de eletrodo negativo mais utilizado, o material de carbono pode ser dividido em carbono macio (carbono grafitizado), grafite, carbono duro (carbono amorfo) três tipos, sua equação química de carga e descarga pode ser expressa como:
O material do ânodo de carbono tem boa estabilidade cíclica e excelente condutividade elétrica, e os íons de lítio não têm efeito óbvio no espaçamento da camada e podem buffer e se adaptar à expansão do volume do silício até certo ponto, portanto é frequentemente usado para se compor com o silício.
Geralmente, de acordo com os tipos de materiais de carbono, os compósitos podem ser divididos em duas categorias: materiais compostos tradicionais de carbono de silício e novos materiais compósitos de carbono de silício. Entre eles, os materiais compostos tradicionais se referem a silício e grafite, MCMB, preto de carbono e outros compósitos e novos materiais compósitos de carbono de silício se referem a nanotubos de silício e carbono, grafeno e outros novos nanomateriais de carbono compostos.
De acordo com o modo de distribuição de silício, os materiais de ânodo de carbono de silício são divididos principalmente em tipo revestido, tipo incorporado e tipo de contato molecular e, de acordo com a morfologia, eles são divididos em tipo de partícula e tipo de filme e, de acordo com o número de carbono de silício Tipos, compósito binário de carbono de silício e composto múltiplo de carbono de silício. A figura a seguir mostra a diferente distribuição dos materiais de ânodo de carbono de silício:
Os processos de preparação dos compósitos de carbono de silício incluem moagem de esferas, rachadura de alta temperatura, deposição de vapor químico, deposição de pulverização, evaporação e assim por diante. A capacidade reversível do ânodo de carbono de silício preparado pelo método de moagem de esferas pode atingir 500 ~ 1000mAh/g, e a moagem de esferas pode promover a mistura uniforme entre as partículas de matéria -prima e obter um tamanho de partícula menor, e a lacuna entre as partículas é Também propício à melhoria do desempenho do ciclo da bateria.
O método de rachaduras de alta temperatura é um método para obter materiais compósitos Si/C, quebrando partículas de nano silício e precursores orgânicos ou pirólise direta de precursores de silicone. A capacidade de grama dos materiais compósitos de carbono de silício obtida por esse método é menor que a dos materiais compósitos Si/C obtidos pelo método de moagem de bolas de alta energia, mas superior à da grafite, cerca de 300 ~ 700mAh/g. Isso ocorre porque o material do eletrodo preparado pelo método de pirólise contém um grande número de substâncias não eletroquimicamente ativas, o que reduz a capacidade do material do eletrodo.
As partículas de nano-silício foram estudadas anteriormente como materiais de eletrodo negativos, mas seu grande efeito de volume de expansão limita sua aplicação. O material compósito preparado pelo Silicon Carbon Composition reserva o espaço de expansão para a expansão do volume do silício e compensa as deficiências da baixa condutividade do silício e do filme instável do SEI até certo ponto, e tem sido amplamente preocupado e aplicado por fabricantes de células . O famoso fabricante de automóveis Tesla foi lançado em 2016, o material do ânodo da célula da bateria Modle3 é o material do ânodo de carbono de silício, sua velocidade de 0 a 60 milhas por hora (cerca de 96,6 quilômetros) aceleração apenas 6 segundos, uma faixa de 215 milhas (cerca de 346 quilômetros) , interessado pode prestar atenção.