실리콘 탄소 복합 양극 재료

실리콘은 반도체 구조 재료이기 때문에, 실리콘 전극 재료에서 리튬 이온의 확산 속도를 증가시키기 위해서는 실리콘 재료의 전도도를 향상시킬 필요가 있다. 현재 업계는 성숙한 탄소 재료를 선택했습니다. 다양한 형태의 탄소 재료를 사용하여 변형을 위해 실리콘을 합성하여 균일 한 전도성 네트워크 구조를 형성하여 우수한 전도성을 가진 실리콘-탄소 음극 재료를 형성하고, 좋은 접착력과 높은 화학 안정성....

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실리콘 탄소 복합 양극 재료는 무엇입니까?

실리콘은 반도체 구조 재료이기 때문에 실리콘 전극 재료에서 리튬 이온의 확산 속도를 높이기 위해, 실리콘 재료의 전도도를 향상시킬 필요가 있습니다. 현재 업계는 성숙한 탄소 재료를 선택했습니다. 다양한 형태의 탄소 재료를 사용하여 변형을 위해 실리콘을 합성하여 균일 한 전도성 네트워크 구조를 형성하여 우수한 전도성을 가진 실리콘-탄소 음극 재료를 형성하고, 좋은 접착력과 높은 화학 안정성.

그러나 실리콘 탄소 복합 양극 재료는 주로 다음 두 가지 측면에서 사용하기가 매우 어려운 재료입니다. 1. 충전 및 방전 과정에서 실리콘의 부피는 100% ~ 300% 확장되지만 흑연 재료는 약 10%. 따라서 실리콘-탄소 음극의 팽창과 수축은 음극의 분말화를 유발하여 배터리의 수명에 심각한 영향을 미칩니다. 2. 실리콘은 반도체이며, 전도도는 흑연보다 훨씬 나빠서 리튬 이온 탈삽입 공정 중에 큰 비가역성을 초래하여 첫 번째 쿨롱 효율, 즉, 너무 많은 전해질과 Li + 소스가있을 것입니다. 그리고 그것의 직접적인 효과는 또한 배터리 사이클 수명을 악화시키는 것입니다.

왜 우리는 실리콘 탄소 복합 양극 재료가 필요합니까?

우리 모두 알다시피, 배터리 에너지 밀도를 지속적으로 개선하는 것은 리튬 배터리 산업 기술 연구소의 끊임없는 방향입니다. 현재의 리튬 배터리 재료 시스템에서 음극 재료는 주로 흑연 재료 (주로 인공 흑연 및 천연 흑연) 입니다. 배터리 이론적 설계 프로세스에서 달성 가능한 에너지 밀도는 기본적으로 완전히 활용되었습니다. 따라서, 현재의 흑연 음극 재료는 배터리 에너지 밀도를 개선하는데 있어서 명백한 병목 현상에 직면하였다.

흑연 음극 재료와 비교하여, 실리콘계 음극 재료는 에너지 밀도에서 명백한 이점을 갖는다. 흑연의 이론적 에너지 밀도는 372 mAh/g이며 실리콘 음극의 이론적 에너지 밀도는 최대 4200 mAh/g까지 10 배 초과합니다. 따라서 실리콘-탄소 음극의 적용은 배터리의 활성 물질의 함량을 증가시킬 수 있으므로 단일 배터리 셀의 용량을 크게 증가시킬 수 있습니다. 이것은 또한 실리콘 탄소 복합 양극 재료가 리튬 배터리 분야에 점점 더 관심을 갖는 중요한 이유입니다.

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