Разработка ключевых технологий для кремниевых отрицательных литиевых батарей

Чжэн Сяоцюань, профессор школы электротехники Сианьского университета Цзяотун, и Цуй Вэй, профессор школы материаловедения Стэнфордского университета, и Ли Цзюй, профессор кафедры ядерной инженерии Массачусетского технологического института. , работали вместе, чтобы покрыть поверхность нанокремниевого анода специальным методом. Нанослой диоксида титана используется для синтеза высокопрочного анода со структурой Si @ TiO2yolk-shell, и готовится полная батарея с кремниевым анодом со структурой Si @ TiO2 с реальной плотностью высокого давления, которая реализует объемное соотношение в 2 раза больше, чем обычного графитового анода и в 2 раза превышающей массу.

В настоящее время коммерческие литий-ионные аккумуляторы используются только для низкого уровня энергопотребления, и ожидается, что кремний будет анодным материалом большой емкости для литий-ионных аккумуляторов следующего поколения, поскольку его теоретическая удельная емкость более чем в 10 раз превышает обычные графитовые аноды. Однако проблема низкой кулоновской эффективности кремниевого отрицательного электрода во время заряда и разряда не решена.

После экспериментальных испытаний новый результат механической прочности оболочки из диоксида титана в пять раз выше, чем у аморфного углерода, может достичь стабильной кулоновской эффективности более 99,9%, чтобы соответствовать стандартам промышленного применения, будет эффективно продвигать коммерческий объем кремния в приложение для аккумуляторной промышленности. Результаты были опубликованы в журнале Energy and Environment Sciences.

Страница содержит содержимое машинного перевода.