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锂电池干燥设备厂家深圳市镭煜科技有限公司知识分享:锂电池合金材料开发的解决思路与工艺。
合金类负极的反复脱嵌导致其在充放电过程中体积变化较大,逐渐粉化失效,再加之金属间相很脆,因此循环性能不好。
解决此困难的办法之一就是制备超细合金活性体系,因为它们在锂化过程中绝对体积变化小。
活性物质纳米化。活性物质颗粒的尺寸缩小一半,单个颗粒的体积将缩小8倍。活性物质颗粒的纳米化有望大大缓解体积变化效应;
虽然纳米硅能抑制脱嵌锂过程中引起的体积变化,但纳米硅颗粒容易发生团聚,研究和比较表明:常温下锂离子的嵌脱会破坏纳米硅的晶体结构,循环下降。
纳米线
制备成纳米线,电子传导在1D方向进行,所有硅得到利用,纳米线之间缝隙,预留了膨胀空间,有效的改善了材料的循环性能。
包埋
该方法包含了两种材料的混合,一种为活性物质,另一种作为惰性的局域缓冲。在这种复合材料中,活泼相纳米级金属团簇被包裹在惰性非晶相基体中,在嵌锂过程中很好地消除了产生的内应力,从而提高了合金化反应的可逆性。
CVD
在炭材料上气相沉积纳米硅,同时解决了材料的分散与复合问题,树状结构提供了一个良好的缓冲体。
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