Entwicklung von Schlüsseltechnologien für Silizium-Negativ-Lithium-Batterien

Zheng Xiaoquan, Professor an der Xi'an Jiaotong University School of Electrical Engineering, und Cui Wei, Professor an der School of Materials Science der Stanford University, und Li Ju, Professor am Department of Nuclear Engineering am Massachusetts Institute of Technology arbeiteten zusammen, um eine Oberfläche einer Nano-Silizium-Anode mit einem speziellen Verfahren zu beschichten. Die Titandioxid-Nanoschicht wird verwendet, um eine hochfeste Si @ TiO2yolk-Schalenstrukturanode zu synthetisieren, und eine Si @ TiO2-Struktur-Siliziumanoden-Vollbatterie mit realer Hochdruckdichte wird hergestellt, die ein Volumenverhältnis von 2-fach realisiert der herkömmlichen Graphitanode und 2-fache Masse zur Kapazität.

Gegenwärtig werden kommerzielle Lithium-Ionen-Batterien nur für Leistungsanforderungen niedriger Ordnung verwendet, und es wird erwartet, dass Silizium ein Anodenmaterial mit großer Kapazität für Lithium-Ionen-Batterien der nächsten Generation ist, da seine theoretische spezifische Kapazität mehr als das Zehnfache von beträgt herkömmliche Graphitanoden. Das Problem der geringen Coulomb-Effizienz der Silizium-Negativelektrode während des Ladens und Entladens wurde jedoch nicht überwunden.

Nach experimentellen Tests ist das neue Ergebnis der mechanischen Festigkeit der Titandioxidhülle fünfmal so hoch wie die von amorphem Kohlenstoff, kann einen stabilen Coulomb-Wirkungsgrad von mehr als 99,9% erreichen, um die industriellen Anwendungsstandards zu erfüllen, und fördert effektiv die kommerzielle Masse von Silizium in die Batterieindustrie Anwendung. Die Ergebnisse wurden in den Energie- und Umweltwissenschaften veröffentlicht.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.