Bei der Entwicklung von Elektrodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien wurden neue Fortschritte erzielt

Beim Einbetten / Delithium wird sich das Elektrodenmaterial im Volumen ausdehnen / zusammenziehen, und dieser Volumeneffekt führt häufig zum Versagen des Materials. Daher hat die Strukturstabilität des Elektrodenmaterials im Lade- und Entladezyklus einen entscheidenden Einfluss auf die Kapazität, Leistung und Lebensdauer der Batterie.

Basierend auf der Tatsache, dass Siliciumdioxid (SiO2) als Füllstoff zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen verwendet werden kann, wurde ein poröser Sb / C-Faserverbundwerkstoff, der mit SiO2 verstärkt ist, von Herrn Wang Hongkang, einem Team von 1000 Mitarbeitern, entworfen und erfolgreich hergestellt die Schule für Elektrotechnik, xi 'eine Jiaotong-Universität. Die Quellen aus Siliciumdioxid (Ethylsilicat), Antimon (Antimontrichlorid) und Kohlenstoff (Polyvinylpyrrolidon) wurden durch ein elektrostatisches Spinnverfahren zu einer Faserstruktur hergestellt, und dann wurde die einzigartige Struktur einer porösen Kohlenstofffaser, die mit SiO 2 - und Sb-Nanopartikeln beschichtet war, durch Wärmebehandlung gebildet. Die Einführung von SiO 2 verbesserte die Gesamtstrukturstabilität der Faser erheblich. Als Kathodenmaterial einer Lithiumionenbatterie hat die erhaltene poröse SiO2 / Sb / C-Faserelektrode sowohl im Halbzellen- als auch im Vollzellentest eine hervorragende elektrochemische Leistung gezeigt. Kohlefaser verbessert nicht nur die Leitfähigkeit von Elektrodenmaterialien, sondern absorbiert auch effektiv die Volumenänderung von SiO2 und Sb beim Einbetten / Delithium. Die strukturelle Stabilität des Materials während der Lithiumimplantation / Delithiumentfernung wurde ferner durch In-situ- und Nicht-In-situ-Elektronenmikroskopie nachgewiesen. Bringt einige Ideen zur Struktur des Elektrodenmaterials vor, um die Arbeit zu verbessern. Dabei wird der verbesserte Effekt der synchronen Implementierung der Lithiumelektrodenstruktur und der Speicherleistung des doppelten Aufstiegs mit synchroner Implementierung von SiO2 (Silica - ReinforcementEffect) genutzt. Diese Methode ist allgemein (MaterialsTodayEnergy2016, 1, 2) 24-32; Nanoscale 2016, 8759-7603).

Die Ergebnisse der Studie "EncapsulatingSilica / AntimonintoPorousElectrospunCarbonNanofiberswithRobustStructureStabilityforHigh - EfficiencyLithiumStorage", online veröffentlicht im Bereich der maßgeblichen internationalen Nanometer-Zeitschriften ACSNano (Impact Factor von 13.942). Die Fakultät für Elektrotechnik an der Jiaotong-Universität ist die erste Abschlusseinheit dieses Papiers, und Wang Hongkang ist der Erstautor und entsprechende Autor dieses Papiers. Zu den Partnern gehören Professor Mischaobo von der Telekommunikationsschule, Xi 'an Jiaotong University, Professor Zhang Qiaobao von der Xiamen University und Professor Andrey Rogach von der City University in Hongkong.

Die Forschungsarbeit wurde von der nationalen naturwissenschaftlichen Stiftung Chinas, einer Jiaotong-Universität, einem "Young Top Talent Support Program", einer Tang Zhongying Foundation, einem Unterstützungsprogramm für junge Lehrer der Fakultät für Elektrotechnik und einem staatlichen Schlüssellabor für elektrische Isolierung von Energie unterstützt Ausrüstung und xi 'ein Jiaotong Universität Analyse- und Test-Sharing-Center.

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