Desarrollo de tecnologías clave para baterías de litio negativas de silicio

Zheng Xiaoquan, profesor de la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Xi'an Jiaotong, y Cui Wei, profesor de la Escuela de Ciencia de Materiales de la Universidad de Stanford, y Li Ju, profesor del Departamento de Ingeniería Nuclear del Instituto de Tecnología de Massachusetts. , trabajaron juntos para recubrir una superficie de un ánodo de nano-silicio con un método especial. La nanocapa de dióxido de titanio se utiliza para sintetizar un ánodo de estructura de caparazón de Si @ TiO2yolk de alta resistencia, y se prepara una batería llena de ánodo de silicio de estructura Si @ TiO2 con densidad real de alta presión, que realiza una relación de volumen 2 veces mayor del ánodo de grafito convencional y 2 veces la masa hasta su capacidad.

En la actualidad, las baterías comerciales de iones de litio solo se utilizan para requisitos de energía de bajo orden, y se espera que el silicio sea un material de ánodo de gran capacidad para las baterías de iones de litio de próxima generación porque su capacidad específica teórica es más de 10 veces mayor que la de ánodos de grafito convencionales. Sin embargo, no se ha superado el problema de la baja eficacia culómbica del electrodo negativo de silicio durante la carga y descarga.

Después de las pruebas experimentales, el nuevo resultado de la resistencia mecánica de la carcasa de dióxido de titanio es cinco veces mayor que la del carbono amorfo, puede lograr una eficiencia de Coulomb estable de más del 99,9%, para cumplir con los estándares de aplicación industrial, promoverá de manera efectiva el volumen comercial de silicio la aplicación de la industria de la batería. Los resultados se han publicado en Energy and Environmental Sciences.

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