硅纳米负极是什么材料
研究人员发现硅纳米作为负极理论容量可以达到4200,而目前的石墨负极材料理论也就372,行内很多厂家想用纳米硅作为负极材料,问题是硅充电时体积膨胀好几倍,有出现粉化现象,基本证明纳米硅不能单独作为负极材料,现在比较流行的是硅碳复合材料,缓解硅的膨胀,我们咸阳六元碳晶公司也是初入此行,也想研究开发硅碳负极材料。......阅读全文
硅纳米负极是什么材料
研究人员发现硅纳米作为负极理论容量可以达到4200,而目前的石墨负极材料理论也就372,行内很多厂家想用纳米硅作为负极材料,问题是硅充电时体积膨胀好几倍,有出现粉化现象,基本证明纳米硅不能单独作为负极材料,现在比较流行的是硅碳复合材料,缓解硅的膨胀,我们咸阳六元碳晶公司也是初入此行,也想研究开发硅碳
宁波材料所纳米硅基负极材料研究取得进展
相对于传统石墨负极材料(372mAh/g),硅负极材料具有极高的理论比容量(3580mAh/g),是未来高能量密度动力锂离子电池负极材料首选。但硅负极材料在充放电循环过程中存在体积变化(高达3倍以上),造成硅颗粒粉化,从而引发SEI膜反复再生库伦效率低,电接触变差极化增大,使实际硅负极材料循环寿
中国科大低温合成硅纳米锂离子电池负极材料
一直以来,利用廉价的二氧化硅或硅酸盐制备硅材料都需要较高的反应温度。目前工业上采用的方法依然是高温碳热还原法(>1700℃),所制备的硅大都为块材,难以应用于锂离子电池负极材料。2007年至今,650℃条件下镁热还原二氧化硅是主要的制备纳米硅材料的方法,但该方法条件苛刻,容易产生副产物Mg2Si
什么是硅基负极材料?
更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的
国家纳米中心等在锂离子电池硅负极方面取得进展
随着智能电子、电动汽车及规模储能的快速发展,研发高能量密度、高功率密度、长循环寿命和高安全性的锂离子及后锂离子电池是当今储能领域的研究热点和焦点。开发高容量、高倍率、高稳定性电极材料是实现这一目标的重要途径。硅,由于其丰富的储量、极高的理论容量等优势受到广泛关注。然而,由于其巨大的体积变化效应和
崔屹组:冷冻电镜结合EELS实现硅负极纳米结构检测
今年诺贝尔化学奖所表彰的“锂离子电池”,可以说是目前最贴地气的诺奖技术了,您拿着的智能手机里,应该都藏着一块默默工作的锂离子电池。不过,拿到诺奖并不意味着锂离子电池已经完美无缺了,别的不说,当前智能手机每天至少要充一次电,否则就黑屏变砖,是不是很让人无奈?科学家们也一直在改进锂离子电池,希望能进
有了这个方法,硅纳米线锂电负极材料将不再是困难
近日,中国科学院过程工程研究所在热等离子体制备硅纳米线负极材料上取得新进展,实现每小时公斤级量产,且制备的电池容量和寿命都达到较高标准,与碳材料复合后循环1000次的容量仍有2000mAh/g,为硅碳负极材料的产业化进展提供了新思路。相关研究结果发表在ACS Nano上。 目前传统的石墨负极材
硅基负极材料的性能特点
更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的
硅负极LIBs面临的挑战与对策
目前,在实现Si/C负极产业化的道路上仍然存在几个主要障碍。第一,Si/C负极的循环性能恶化和体积变化大的问题还没有完全解决,Si/C负极相对较低的压实密度和较大的体积膨胀在会对电池的设计和装配产生显著影响。第二,初始库仑效率(ICE)不足。在第一次脱锂过程中,SEI膜形成,在Si体积变化的影响下,
硅负极锂离子电池的研究背景
硅负极在嵌锂/脱锂过程中通常伴随着严重的体积变化(300%-400%),从而导致活性物质粉化,固体电解质界面层(SEI)持续生成,活性物质与集流体接触不良,以及低的初始库仑效率(ICE)。这些严重的恶化对硅负极的实际应用有很大的影响。此外,固有的低电导率(10^?5S cm?1)和迟缓的离子扩散动力
锂离子电池硅负极材料综述:追求微米硅商业化
2022年10月7日,华中科技大学胡先罗教授团队在Nano Research Energy发表题为“The Pursuit of Commercial Silicon-Based Microparticle Anodes for Advanced Lithium-Ion Batteries: A R
科学家回信|禹习谦:第三代纳米硅碳负极达国际领先
编者按:2023年5月起,“学习强国”学习平台与中国科学报社联合发起“科学家回信”活动,邀请广大读者向自己心中向往尊敬的科学家、科技工作者提问、留言。活动启动后,“学习强国”“科学网App”收到了读者的踊跃留言。我们精选了读者彭家彪的提问,请中国科学院物理研究所研究员、博士生导师禹习谦发出第五十七期
锂离子电池硅负极的结构调整
硅的纳米结构因其较大的比表面积、较短的Li+扩散距离和较快的电子传输速度而引起了人们的极大兴趣。一般来说,根据维度来划分,可划分为:零维(0D)纳米颗粒、一维(1D)纳米线/纳米管、二维(2D)纳米片和三维(3D)多孔结构。0D颗粒大小对其电化学性质有重要影响。研究表明,当颗粒尺寸小于150 nm时
硅纳米管:自组生长新纳米材料
湖南大学博士生导师唐元洪教授课题组率先合成自组生长的硅纳米管,标志着我国在纳米材料研究方面取得重大突破。 自组生长的硅纳米管是在一定条件下由一个个原子自己搭建生成、内部排列有序的纳米管,它完全可以体现硅纳米管的真实特性,同时具备碳纳米材料和硅纳米线材料的性能,在传感器、晶体管、光电器件等方
纳米硅粉的应用介绍
纳米硅粉是新一代光电半导体材料:硅是典型的半导体材料,纳米晶是优异的太阳能材料,非晶在锂电池作电极材料、纳米晶活性强、烧结温度低、强韧性提高、介电损耗强、宽能隙半导体、记忆器件、高功率光材料,纳米硅粉可用在耐高温涂层和耐火材料里,还可用在燃料电池里替代纳米碳粉,降低成本。(1)用纳米硅Chemica
纳米硅粉的制备方法
纳米硅粉的制备方法主要有机械球磨法、化学气相沉积法、等离子蒸发冷凝法三种。西方国家工业生产纳米硅粉的起步较早,有专门的硅粉制品公司,如日本帝人、美国杜邦、德国H.C.Stark、加拿大泰克纳等均能够应用等离子蒸发冷凝法生产多种不同粒度的Chemicalbook高纯纳米硅粉,生产技术方面处于世界领先地
纳米硅粉的制备方法
性质硅粉是一种烟灰色超级细粉末,随着其含碳量的多少,颜色略有深浅变化。硅粉的白度在40~50之间,容重约为200kg/m3,其真密度为2.2g/cm3。纳米硅粉指的是小于5纳米(10亿(1G)分之一米)的晶体硅颗粒。它具有纯度高、粒径小、分布均匀、比表面大、表面活性高、松装密度低等特点。它无毒、无味
化学所锂电池硅基负极研究取得进展
在实现碳达峰和碳中和目标的背景下,开发高能量密度、长寿命的锂离子电池至关重要。相较于传统石墨负极,具有更高理论比容量的硅基材料被认为是颇有前景的锂离子电池负极材料。然而,硅基负极在充放电时存在较大的体积变化,并伴随有材料结构粉化和电极/电解质间的界面副反应,限制了其循环寿命。因此,优化硅基材料的结构
化学所锂电池硅基负极研究取得进展
在实现碳达峰和碳中和目标的背景下,开发高能量密度、长寿命的锂离子电池至关重要。相较于传统石墨负极,具有更高理论比容量的硅基材料被认为是颇有前景的锂离子电池负极材料。然而,硅基负极在充放电时存在较大的体积变化,并伴随有材料结构粉化和电极/电解质间的界面副反应,限制了其循环寿命。因此,优化硅基材料的结构
锂电负极材料纳米碳管的简介
纳米碳管是近年来发现的一种新型碳晶体材料,它是一种直径几纳米至几十纳米,长度为几十纳米至几十微米的中空管,其性能如下: 纳米管的制备有直流电弧法和催化热解法。 催化热法是将20%H2+80%CH4混合气体在Ni+Al2O3的催化剂颗粒上于500℃热解,将热解的样品研磨后,加入热硝酸(80℃)
硅纳米线的主要成分
Si纳米线当然成分就是Si了,要是SiO2不就是SiO2纳米线了?不过Si确实不稳定,极易氧化,表面一定会有SiO2层的。
纳米硅碳研发机构落户福建
5月13日,中科院海西研究院与福建远翔化工有限公司签订协议共同建设纳米硅碳材料工程技术中心,国内首家专门从事研究开发纳米硅碳材料与应用技术的研发机构正式落户福建邵武。 地处邵武的福建远翔化工有限公司董事长王承辉高兴地告诉记者,“纳米硅碳材料工程技术中心”项目总投资6000万元,预期产值达2
锂电负极材料纳米碳管的功能介绍
纳米负极材料主要是希望利用材料的纳米特性,减少充放电过程中体积膨胀和收缩对结构的影响,从而改进循环性能。实际应用表明:纳米特性的有效利用可改进这些负极材料的循环性能,然而离实际应用还有一段距离。关键原因是纳米粒子随循环的进行而逐渐发生结合,从而又失去了纳米粒子特有的性能,导致结构被破坏,可逆容量
纳米硅粉-用途与合成方法
性质硅粉是一种烟灰色超级细粉末,随着其含碳量的多少,颜色略有深浅变化。硅粉的白度在40~50之间,容重约为200kg/m3,其真密度为2.2g/cm3。纳米硅粉指的是小于5纳米(10亿(1G)分之一米)的晶体硅颗粒。它具有纯度高、粒径小、分布均匀、比表面大、表面活性高、松装密度低等特点。它无毒、无味
锂离子动力电池高容量硅/碳负极材料取得突破
目前市场上主流电动汽车的行驶里程和人们日常出行需求仍有差距,提升动力电池能量密度是解决这一问题的关键。国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项支持的北京大学项目团队设计制备出一种高比容量的自体积适应性硅/碳负极材料,为开发高比能量锂离子电池、进一步提高电动汽车行驶里程奠定了基础。 开发高容量负
西安交大研发出高库伦效率的硅负极锂电池
本报讯(记者张行勇)近日,西安交大电气学院教授郑晓泉课题组与美国斯坦福大学材料学院教授崔屹、麻省理工学院核工系教授李巨课题组共同合作,通过一种特殊方法,在纳米硅负极外表面包覆一层人工的二氧化钛纳米层,合成出高机械强度的Si@TiO2yolk-shell结构负极,制备出具有高压实密度的Si@TiO
锂离子电池用硅碳作为负极材料的优势介绍
硅是目前人类至今为止发现的比容量(4200mAh/g)最高的锂离子电池负极材料,是一种最有潜力的负极材料。硅负极材料存在的问题有循环寿命低、体积变化大、持续出现SEI膜,而硅碳锂离子电池负极材料可以有效改善这些问题,所以硅碳负极材料是未来负极材料的发展重点无疑。 硅材料的质量比容量最高可达42
锂电池的新材料硅碳复合负极材料的介绍
数码终端产品的大屏幕化、功能多样化后,对电池的续航提出了新的要求。当前锂电材料克容量较低,不能满足终端对电池日益增长的需求。 硅碳复合材料作为未来负极材料的一种,其理论克容量约为4200mAh/g以上,比石墨类负极的372mAh/g高出了10倍有余,其产业化后,将大大提升电池的容量。现在硅碳复
关于锂电池负极材料纳米材料的介绍
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1-100 nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~1000个原子紧密排列在一起的尺度。 "纳米复合聚氨酯合成革材料的功能化"和"纳米材料在真空绝热板材中的应用"2项合作项目取得较大进展。具有负离子释放功能且释放量可达2000以上
关于锂电池负极材料纳米材料的简介
纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子(nano particle)组成。纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100nm间的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,是一种典型的介观系统,它具有表面效应、小