在锂离子微生物中,三维Si纳米阳极的应用引起了人们对实现高容量和集成的储能设备的极大兴趣。将SI纳米线与碳结合起来可以通过帮助其在循环过程中的机械稳定性来改善阳极性能。在这里,我们将光刻,低温干蚀刻和热蒸发作为半导体技术中常用的方法,用于制造碳涂层的Si Nanowire阳极。将无定形碳添加到Si纳米线阳极对增加初始面积的容量有影响。但是,可以观察到第100个周期的逐渐减小到0.3 mAh cm -2。验尸后分析揭示了循环后Si纳米线阳极的不同形态。表明碳涂料可以帮助Si纳米线抑制其体积的膨胀,并减少原始Si Nanowire阳极中发现的过量产生的无定形Si颗粒。
1。li,Y.Z。等。敏感电池材料和界面的原子结构,由冷冻电子显微镜揭示。科学358,506-510(2017)。2。Wang,X.F. 等。 对电化学沉积金属结构及其固体电解质通过低温TEM的结构的新见解。 Nano Letters 17,7606-7612(2017)。 3。 Shadike,Z。等。 在锂金属阳极的固体电解质相间中鉴定LiH和纳米晶LIF。 自然纳米技术16,549-554(2021)。Wang,X.F.等。对电化学沉积金属结构及其固体电解质通过低温TEM的结构的新见解。Nano Letters 17,7606-7612(2017)。3。Shadike,Z。等。在锂金属阳极的固体电解质相间中鉴定LiH和纳米晶LIF。自然纳米技术16,549-554(2021)。
锂 - 硅电池是采用硅基阳极,锂离子作为电荷载体的锂离子电池。[1]基于硅的材料通常具有更大的特异性能力,例如原始硅的3600 mAh/g。[2]标准阳极材料石墨限制为完全纤维化状态LIC 6的最大理论能力为372 mAh/g。[3]当插入锂以及在带电状态下的高反应性时,硅的大容量变化(根据晶体密度约为400%)是商业化这种阳极的障碍。[4]商用电池阳极可能具有少量的硅,从而稍微提高了性能。这些金额密切关注的商业秘密,截至2018年,最多限于阳极的10%。[需要引用]锂 - 硅电池还包括细胞构型,其中硅处于化合物中,在低压下,可以通过位移反应储存锂,包括氧化碳酸硅,硅一氧化碳或氮化硅。[5]
将增加单元的活性材料,而非活动材料将减少•阴极:它是电池中许多好处的电池中最昂贵的元素。将使用廉价的化学品(镍),降低昂贵的材料(钴)•阳极:引入硅代替当前石墨,降低阳极的尺寸和成本
对自动离网设备的需求导致了诸如“ Photobatteries”之类的设备的开发,这些设备将光能收获和电化学能源存储整合在同一架构中。尽管最近报告了几种光生化学和设计,但对光电子和反电极之间电荷转移所需的物理条件的见解很少。在这里,我们使用具有染色敏化的Tio 2光电极,三碘化物(I - /I 3-)天主解和具有不同插入电位的阳极来确认光电在传导频带quasi-fermi水平(e fc)的定位时,我们只有可行的插入,我们使用染色器2光电极(I - /I 3-)天主教徒和阳极的位置。我们还表明,如果电池和太阳能电池的电压不匹配,电池充满电后充满电后的寄生反应可以加速。在相同的光磁盘中多种阳极的整合确保了良好的测量条件,使我们能够明确地证明光片中电荷转移所必需的物理条件,这是现场有争议的主题。
将阳极电位限制为0.1-0.8 V与Li/Li +限制阳极的容量,约为30%。为了维持细胞的高容量(在mah/g lnmo中),因此有必要增加阳极的能力。对于本研究中使用的石墨和LNMO,最佳的N/P比为1.64。进行比较,还测试了具有N/ P = 1.10的单元。图3显示了具有两个N/P比的细胞的循环曲线。结果表明,当循环的条件受阳极状态的治疗时,可以构建稳定的LNMO石材细胞并保持100多个循环的稳定性,可容纳120 mAh/g lnmo。在这些条件下的稳定循环进一步表明,lnmo-graphite细胞中容量损失的起源与非化学串扰密切相关,在该串扰中,标准的CC-CV方案和LNMO阴极的组合迫使阳极上的极端循环条件,导致文献中已知的化学杂种。
doi:https://dx.doi.org/10.30919/es1060锂离子电池的基于硅的阳极开发及其在固态电解器Yifei Zhou,1 Wenfan Feng,1 Wenfan Feng,1 Yanbin Xu Xu 1,* Yanbin Xu Xu Xu 1,* Xingang Liu,* Xingang Liu,1 Zhiai Weqiia,1 Zhiai wangang,1 Zhi wangang,1 Zhi wang, Burcar,2 Zhe Wang 2,*和Zhenglong Yang 1,*抽象的锂离子电池(LIBS)由于其高能密度,较大的工作温度范围,高工作电压以及良好的安全性和循环稳定而广泛用于日常生活的各个方面。阳极是锂离子电池的重要组成部分,可以存储和释放锂离子。因此,选择阳极对改善电池性能的关键影响。基于硅的阳极预计将是下一代高性能锂离子电池的阳极材料,这是由于其高理论特异性能力和其他优势。然而,锂过程中硅的体积变化和诱导的SEI的不稳定性对硅阳极的发展构成了巨大的挑战。本文回顾了锂离子电池中硅阳极的开发,系统地介绍了基于硅的材料作为阳极所带来的挑战和改进方法,并研究了硅阳极在固态电解质中的应用。最后,关于锂电池的硅阴极的未来开发的一些看法。