纳米硅碳负极材料的粒度标准
锂电池硅基负极材料制备及性能表征
![锂电池硅基负极材料制备及性能表征](https://img.taocdn.com/s3/m/43d99d0553d380eb6294dd88d0d233d4b14e3f9a.png)
锂电池硅基负极材料制备及性能表征贺劲鑫;郑媛媛;靳承铀;缪永华【摘要】SiOx precursor was prepared via high-temperature reaction of SiO2 and Si.The SiOx precursor was firstly coated with a carbon layer by chemical vapor deposition,and then ball-milled with graphite.The carbon-coated SiOx materials were characterized by the powder resistivity tester,laser particle analyzer,scanning electron microscope,transmission electron microscope and X-ray diffraction.The results show that the resistivity of the materials is low.The particle sizes of the materials range from 3 to 30 μm,and the thickness of carbon layer coated on the SiOx precursor is about 100 nm.The transmission electron microscope and X-ray diffraction results show that the materials are composed of nanocrystal Si and amorphous SiOx.The coin-type half cells using the materials show good cycle performance,as the carbon layer and graphite improve the conductivity and also buffer the volume change of the materials during cycling.%以SiO2废料和工业硅粉为原料,高温反应升华获得SiOx前驱体后,采用化学气相沉积(CVD)的方法在表面包覆一层碳,与石墨球磨作为锂电池硅碳负极材料,并对获得的材料进行了表征.结果表明获得的样品电阻率较低,粒径范围在3~30 μm,SiOx表面包覆有100 nm左右的碳层,晶体结构为纳米晶体Si镶嵌在非晶的SiOx中.采用该负极材料制备了扣式电池并测试其循环性能,结果表明该电池由于表面碳包覆层和石墨的存在,增加了材料的导电性,缓冲了循环过程中Si的体积变化,具有良好的循环性能.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2018(042)004【总页数】4页(P485-487,556)【关键词】锂离子电池;硅基负极;循环性能【作者】贺劲鑫;郑媛媛;靳承铀;缪永华【作者单位】中天储能科技有限公司,江苏南通226010;中天储能科技有限公司,江苏南通226010;中天储能科技有限公司,江苏南通226010;中天储能科技有限公司,江苏南通226010【正文语种】中文【中图分类】TM912目前商业化应用的锂离子电池,负极材料多数是基于石墨碳的负极材料,经过多年发展,其比容量已接近理论值(372 mAh/g),无法满足对高能量密度锂离子电池日益增长的需求。
C@50% Si Ox复合负极材料制备及其表征
![C@50% Si Ox复合负极材料制备及其表征](https://img.taocdn.com/s3/m/9d0b1acc51e2524de518964bcf84b9d528ea2c7d.png)
C@50% Si Ox复合负极材料制备及其表征王静;杨金萍;王春梅;王东【摘要】以正硅酸乙酯(TEOS)和环氧树脂为原料,采用改良的Stöber法制备了纳米C@50% SiOx复合负极材料。
通过XRD、FTIR、HR-TEM以及恒流充放电测试等方法研究了C@50% SiOx材料相组成、结构特征、颗粒形貌等对材料电化学性能的影响。
结果表明,C@50% SiOx复合材料具有高的可逆比容量(约700 mAh/g)及优良的循环性能(80次循环后比容量为540 mAh/g)。
由HR-TEM、XRD、FTIR、Raman、EDS测试可知,C@50% SiOx复合负极材料结晶度较差,为无定形态物质,纳米球形氧化硅基材料无规则的分散在碳材料之中,且Si/O摩尔比约为1。
%The C@ 50% SiOx composite anode materials are prepared via the modified Stöber method from TEOS and epoxy resin . The effects of the particle morphology , the structural characteristics and the electrochemical performance of the prepared C@ 50% SiOx composites are investigated by SEM ,XRD ,FTIR , HR-TEM and constant current charge-discharge tests .The results reveal that the C@ 50% SiOx composite exhibits high reversible specific capacity (~700 mAh/g) and excellent cycling stability (540 mAh/g after the 80th cycle) .The C@ 50% SiOx anode material is composed of amorphous materials and the SiOx nanoparticles are irregular dispersed in the amorphous carbon materials . The Si/O ratio in C@ 50% SiOx composite is about 1 .【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2013(000)012【总页数】4页(P41-43,47)【关键词】锂离子电池;C@50%SiOx复合材料;负极材料;包覆【作者】王静;杨金萍;王春梅;王东【作者单位】河北联合大学材料科学与工程学院河北省无机非金属材料重点实验室,河北唐山 063009;河北联合大学材料科学与工程学院河北省无机非金属材料重点实验室,河北唐山 063009;河北联合大学材料科学与工程学院河北省无机非金属材料重点实验室,河北唐山 063009;河北联合大学材料科学与工程学院河北省无机非金属材料重点实验室,河北唐山 063009【正文语种】中文【中图分类】TQ152石墨类负极材料因其在电解液中性质相对稳定、具有较好的电子传导能力以及价格低廉,而成为商业化锂离子电池的首选材料,但其存在理论比容量较低(372mAh/g)、高倍率放电性能差等问题[1-4],且其脱嵌锂电位与锂电位相近,易析出锂形成枝晶而造成短路,从而带来很大的安全隐患,难以满足电动汽车和混合电动汽车对高性能、大型化锂离子电池的要求[5]。
锂离子电池负极材料标准解读
![锂离子电池负极材料标准解读](https://img.taocdn.com/s3/m/b2d2ee34492fb4daa58da0116c175f0e7cd119ce.png)
锂离子电池负极材料标准解读周军华;褚赓;陆浩;刘柏男;罗飞;郑杰允;陈仕谋;郭玉国;李泓【摘要】随着锂离子电池行业的兴起,其负极材料也得到了蓬勃发展.我国在锂离子电池领域所占据的市场份额仅次于日韩,已有多家负极材料厂商处于世界先进水平.为了促进锂离子电池负极行业的健康发展,我国从2009年开始就陆续颁布了相关标准,涉及原料、产品和检测方法,提出了各项参数的具体指标,并给出了相应的检测方法,对负极材料的实际生产和应用起到了指导性作用.本文介绍了这些标准的主要内容和要点,包括晶体结构、粒度分布、密度、比表面积、pH值、水含量、主元素含量、杂质元素含量、首次放电比容量和首次充放电效率.此外,本文还对今后的标准制定工作提出了部分建议.【期刊名称】《储能科学与技术》【年(卷),期】2019(008)001【总页数】9页(P215-223)【关键词】锂离子电池;负极材料;标准;技术指标;检测方法【作者】周军华;褚赓;陆浩;刘柏男;罗飞;郑杰允;陈仕谋;郭玉国;李泓【作者单位】溧阳天目先导电池材料科技有限公司,江苏溧阳213300;中国科学院过程工程研究所,北京100190;溧阳天目先导电池材料科技有限公司,江苏溧阳213300;中国科学院物理研究所,北京100190;中国科学院化学研究所,北京100190;溧阳天目先导电池材料科技有限公司,江苏溧阳213300;溧阳天目先导电池材料科技有限公司,江苏溧阳213300;中国科学院物理研究所,北京100190;中国科学院过程工程研究所,北京100190;中国科学院化学研究所,北京100190;溧阳天目先导电池材料科技有限公司,江苏溧阳213300;中国科学院物理研究所,北京100190【正文语种】中文【中图分类】TM911锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应和环境友好等众多优点,已经在智能手机、智能手环、数码相机和笔记本电脑等消费电子领域中获得了广泛地应用,具有最大的消费需求。
纳米硅碳负极材料研究报告
![纳米硅碳负极材料研究报告](https://img.taocdn.com/s3/m/15afd584ba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb28c.png)
纳米硅碳负极材料研究报告0 引言自 1991 年 SONY 公司以石油焦炭为负极材料将锂离子电池推向商业化以来,因其出色的循环寿命、较高工作电压、高能量密度等特性,锂离子电池一经推出就受到人们的广泛关注,迅速成为能源储存装置中的明星。
近年来,随着新能源交通工具(如 EV 和 HEV)的发展,对锂离子电池提出了更高的要求。
作为锂离子电池关键部分的负极材料需要具备在 Ii 的嵌入过程中自由能变化小,反应高度可逆;在负极材料的固态结构中有高的扩散率;具有良好的电导率;优良的热力学稳定性以及与电解质良好的相容胜等。
研究者们通过开发具有新颖纳米结构的碳材料和非碳材料,来提高作为锂离子电池负极的嵌铿性能。
然而,这些新颖的材料,如 Sn, Si, Fe、石墨烯、碳纳米管,等,虽然其理论嵌1铿容量较高(Sn 和 Si 的理论嵌铿容量分别为 994mAh/g 和 4 200 mAh/g ,但由于制备工艺相当复杂,成本较高,而且在充放电过程中存在较大的体积变化和不可逆容量。
因此,若将其进行商业化应用还需要解决许多问题。
锂离子电池具有高电压、高能量、循环寿命长、无记忆效应等众多优点,已经在消费电子、电动土具、医疗电子等领域获得了少’一泛应用。
在纯电动汽车、混合动力汽车、电动自行车、轨道交通、航空航天、船舶舰艇等交通领域逐步获得推少’一。
同时,锉离子电池在大规模可再生能源接入、电网调峰调频、分布式储能、家庭储能、数据中心备用电源、通讯基站、土业节能、绿色建筑等能源领域也显示了较好的应用前景1 不同负极材料的特点评述天然石墨有六方和菱形两种层状品体结构同,具有储量大、成本低、安全无毒等优点。
在锉离子电池中,天然石墨粉末的颗粒外表面反应活性不均匀,品粒粒度较大,在充放电过程中表面品体结构容易被破坏,存在表面 SEI 膜覆盖不均匀,导致初始库仑效率低、倍率性能不好等缺点。
为了解决这些问题,可以采用颗粒球形化、表面氧化、表面氟化、表面包覆软碳、硬碳材料以及其它方式的表面修饰和微结构调整等技术对天然石墨进行改性处理。
碳纳米管对硅_无定形碳负极材料电化学性能的影响
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碳纳米管对硅/无定形碳负极材料电化学性能的影响周志斌,许云华,刘文刚,栾振兴,牛立斌(西安建筑科技大学材料学院,陕西西安7l0055)摘要:通过高温裂解酚醛树脂混合纳米硅和碳纳米管,得到硅,无定形碳,碳纳米管复合材料。
实验结果表明,在复合材料硅,无定形碳中添加一定量碳纳米管后,首次充放电效率从70%提高到80%,循环性能得到了显著改善。
碳纳米管含量30%的复合材料既具有很高的容量,又具有较好的循环性能,经过20次充放电循环后放电容量仍高达898.7mAh/g。
碳纳米管良好的弹性和导电性使复合材料能保持较好的形貌稳定。
这是复合材料容量和循环性能提高的重要原因。
关键词:硅;无定形碳;碳纳米管;负极材料中图分类号:TM912文献标识码:A文章编号:1002一∞7×(2011)05_0503.03EfIfectof9arbonnanotubesonelectrochemicalperfomanceofa’silicon/disorderedca小onanodenlaterialZHOUzlli_b协,XUYlln—h1Ja,L砌W曲一g蚰g,LUANzllen-xing,NIULi-bin(DeJ脚订n钮fofMa衙谢s,xf锄UnjV∞妙ofAf硼矗ect埘-e∞d扎幽1啦戮Ⅺt锄Sh黜j7j∞筑a面砂Abstmct:ThecompOsitesofsⅢ∞删isorderedca加n,ca加nnanotubI鸥we旧p旧paredbypyroIyzingphenol—fo订naIdehyder鹋in(PFR)mixedwithsiIiconandcarbonnanotubes.Itisfoundthattheefflciencyofthe戗rstdjschar9争_chargecycleoftflecompos.teisenhancedfrom70%to80%a舱raddingca由Onn明otubE焰,钔dthecycIepe№盯nanceofthe鹊一p舱pared∞mpositeaISowasimpr0VedsignificantIy.111ecomp∞itecontaining30%ofca巾onnanotubesshowshighcapac时卸d900dcydepe晌肌钔ceduetothe叙ceIIent髑iIiencyanddistincteIectrlc∞nducti、,ityofcarl)onnanotub∞.Adischar9ec印∞时of898.7mAh,gis怕taineda怆r20djscharge-ChargecyCIeS.Key帅rds:s撕∞n:disorde旧d∞巾On;∞加nnanotubes:anOdemateriaI随着锂离子电池向高容量高比能方向的发展,金属基负极复合材料的研究备受研究者的关注,硅材料由于具有高达4200mAll/g的理论容量而有望替代石墨负极成为新的高容量负极材料,但是由于硅在充放电过程中存在巨大的体积效应而造成电极循环性能非常差【“,因此提高硅基复合材料的循环性能是研究的重点。
纳米硅颗粒负极材料制备及性能分析
![纳米硅颗粒负极材料制备及性能分析](https://img.taocdn.com/s3/m/5590c0ee77a20029bd64783e0912a21614797f1c.png)
纳米硅颗粒负极材料制备及性能分析纳米硅颗粒负极材料是一种新型的锂离子电池负极材料,具有高比容量、高能量密度、长循环寿命等特点,因此被广泛应用于电动汽车、智能手机等领域。
本文将介绍纳米硅颗粒负极材料的制备方法以及其性能分析。
一、纳米硅颗粒负极材料的制备方法1、溶胶凝胶法此法通常利用硅、硅烷(SiH4)或硅乙烷(SiH6)等为原料,将其溶于合适的溶剂(如乙醇、水等)中形成溶液,加入适量的催化剂(如HCl、NH3等),形成溶胶悬浮液。
将溶胶悬浮液放入恒温干燥箱中干燥,形成硅凝胶。
随后,将硅凝胶与适量的碳源(如蔗糖、麦芽糖等)一起放入炉中,在惰性气体(N2或Ar)下热解得到硅碳复合材料。
最后,将硅碳复合材料进行球磨处理,得到具有纳米级粒径的纳米硅颗粒。
2、高温焙烧法此法将硅粉末或硅源与适量的碳源混合均匀,然后在高温下热解制备纳米硅颗粒。
焙烧温度一般在1000℃左右,焙烧过程中碳源会发生氧化反应,生成CO和CO2,从而使硅粉末与碳源之间的反应进行下去。
最终得到纳米硅颗粒。
3、机械球磨法此法将硅粉末与碳源混合后放入球磨机中,进行机械球磨、振荡处理,反应生成纳米硅颗粒。
在球磨过程中,硅和碳源颗粒之间发生反应,形成硅碳化物,然后再通过球磨机的振荡作用,使硅碳化物颗粒分解成纳米硅颗粒。
二、纳米硅颗粒负极材料的性能分析1、高比容量纳米硅颗粒负极材料具有高比容量的特点,主要是由于纳米硅颗粒具有较大的比表面积。
在锂离子电池充放电过程中,锂离子可以在纳米硅颗粒表面和内部进行嵌入和脱嵌反应,从而实现高比容量。
2、高能量密度纳米硅颗粒负极材料可以实现高能量密度的储存,主要是由于利用纳米硅颗粒的高比容量和高放电电位进行锂离子的储存。
锂离子在纳米硅颗粒表面和内部进行嵌入和脱嵌反应,从而释放出较高的电压和电流,实现高能量密度的储存。
3、长循环寿命纳米硅颗粒负极材料具有较长的循环寿命,主要是由于其较高的充放电比容量和体积稳定性。
纳米硅颗粒可以在锂离子电池的充放电循环中保持稳定的体积和形态,从而不影响锂离子的传输和反应。
硅碳负极材料的粒径
![硅碳负极材料的粒径](https://img.taocdn.com/s3/m/ffa2228f88eb172ded630b1c59eef8c75fbf9580.png)
硅碳负极材料的粒径是材料的重要参数之一,它直接影响材料的电化学性能、储存容量和循环稳定性。
硅碳负极材料是一种新型的电池材料,具有高容量、长寿命和环保等优点,被广泛应用于电动汽车、移动电源和储能等领域。
在硅碳负极材料中,粒径是一个关键因素,它决定了材料的分散性和比表面积。
如果粒径过大,材料的储存容量会受到限制,因为大颗粒之间的接触面积减小,电子传输速度变慢;如果粒径过小,材料可能会团聚形成块状结构,导致电化学性能下降。
因此,硅碳负极材料的粒径需要控制在一定范围内,才能充分发挥其性能优势。
根据不同的研究报道,硅碳负极材料的粒径范围在几纳米到几十微米之间。
研究表明,硅碳负极材料的粒径越小,其储存容量越高,但材料的合成难度也越大。
同时,粒径分布也会影响材料的电化学性能,如果粒径分布不均匀,可能会造成部分区域储存容量过高而其他区域较低的现象。
因此,控制硅碳负极材料的粒径和粒径分布是至关重要的。
在实际应用中,硅碳负极材料的应用场景和要求各不相同。
对于电动汽车等大型动力电池,需要使用高能量密度、长寿命和环保的材料,因此硅碳负极材料的粒径需要控制在一定范围内,以保证其性能优势得到充分发挥。
而对于移动电源和储能等领域,对硅碳负极材料的要求相对较低,但也需要考虑材料的粒径和分散性等因素。
总之,硅碳负极材料的粒径是影响其性能的关键因素之一。
为了充分发挥其性能优势,需要控制材料的粒径在一定范围内,并保证粒径分布的均匀性。
同时,还需要考虑材料的合成工艺、表征方法和应用场景等因素,以确保材料的质量和性能得到充分保障。
未来随着硅碳负极材料研究的深入和应用领域的拓展,相信其性能和稳定性将会得到进一步提升,为电动汽车、移动电源和储能等领域的发展提供更多可能性。
纳米硅碳负极材料
![纳米硅碳负极材料](https://img.taocdn.com/s3/m/36a82acfb8d528ea81c758f5f61fb7360a4c2b7e.png)
纳米硅碳负极材料纳米硅碳材料是一种新型的负极材料,可以用于锂离子电池和其他能源储存设备中。
它的独特结构和化学性质使其具有良好的电化学性能和储能能力。
在本文中,我将详细介绍纳米硅碳材料的特点、制备方法、性能以及它在能源储存领域的应用。
纳米硅碳材料与传统的碳负极材料相比,具有更高的比容量和更低的循环稳定性。
这是由于硅和碳的协同作用,硅可以嵌入碳纳米结构中,增加了材料的储锂能力,同时碳可以充当导电网络的作用,提高了电子传导性能。
此外,纳米硅碳材料具有较低的体积膨胀率,更好的电化学稳定性和更长的循环寿命。
制备纳米硅碳材料的方法有很多种,包括机械球磨、溶液浸渍、化学气相沉积等。
机械球磨是一种简单有效的制备方法,可以通过球磨硅粉和碳粉来实现硅和碳的混合。
溶液浸渍法是将硅和碳纳米颗粒分散在溶液中,然后通过干燥和烧结来形成纳米硅碳材料。
化学气相沉积是一种高温反应方法,通过控制反应温度、反应气氛和反应时间等参数来合成纳米硅碳材料。
纳米硅碳材料具有优异的性能,包括高比能量、高循环稳定性和良好的倍率性能。
它的高比能量使其成为理想的负极材料,可以实现高能量密度的电池设计。
高循环稳定性意味着纳米硅碳材料在长期循环充放电过程中能够保持稳定的电化学性能。
良好的倍率性能意味着纳米硅碳材料可以在高速充放电条件下保持稳定的性能。
纳米硅碳材料在能源储存领域有广泛的应用。
它可以用于锂离子电池、锂硫电池和钠离子电池等储能设备中。
在锂离子电池中,纳米硅碳材料可以作为负极材料,提高电池的储能能力。
在锂硫电池中,纳米硅碳材料可以作为硫的载体,提高硫的储能能力。
在钠离子电池中,纳米硅碳材料可以替代锂离子电池中的锂材料,实现可持续的储能。
总之,纳米硅碳材料是一种具有潜力的负极材料,可以用于各种类型的能源储存设备中。
它的独特结构和化学性质使其具有良好的电化学性能和储能能力。
随着材料制备技术的发展和理解的深入,纳米硅碳材料有望在能源储存领域发挥更重要的作用。
锂电负极材料粒度标准
![锂电负极材料粒度标准](https://img.taocdn.com/s3/m/e1ef0ba49a89680203d8ce2f0066f5335a8167e8.png)
锂电池负极材料通常采用石墨或硅负极材料。对于这些材料,粒度标准是一个重要的参数 ,它可以影响电池的性能和循环寿命。以下是一些常见的锂电池负极材料粒度标准:
1. 石墨负极材料:石墨负极材料通常采用球磨法制备,其粒度标准一般以D50值表示,即 粒径的中位数。常见的石墨负极材料粒度标准为D50小于20微米或D50小于15微米。较小的 粒度可以提供更大的比表面积和更好的电化学性能。
2. 硅负极材料:硅负极材料的粒度标准也通常以D50值表示。由于硅的体积膨胀性质,较 小的粒度可以减小硅颗粒之间的间隙,提高电池的容量和循环寿命。常见的硅负极材料粒度 标准为D50小于10微米或D50小于5微米。
锂Hale Waihona Puke 负极材料粒度标准需要注意的是,粒度标准可以根据不同的应用和要求进行调整。在实际应用中,粒度标准 还可能与其他参数,如比表面积、分布范围等相关。因此,在选择锂电池负极材料时,建议 参考相关的行业标准和规范,并与供应商进行详细的沟通和了解,以确保选择适合的负极材 料。
group 14 硅碳负极 纳米
![group 14 硅碳负极 纳米](https://img.taocdn.com/s3/m/b574985c6ad97f192279168884868762caaebb94.png)
group 14 硅碳负极纳米
硅碳合金是一种有潜力的负极材料,尤其在锂离子电池中具有重要应用价值。
它是由硅和碳两种元素组成的材料,其中硅能够提供高容量,而碳可以增强材料的导电性和结构稳定性。
纳米尺寸的硅碳复合材料具有许多优势。
首先,纳米材料具有较大的比表面积,这意味着更多的活性位点可用于嵌入/脱嵌锂离子,从而提高材料的容量。
此外,纳米材料还可以缓解硅材料容量膨胀引起的体积变化问题,减少结构破坏和容量衰减。
此外,纳米材料具有更短的离子和电子传输路径,从而提高了材料的反应速率和循环性能。
然而,纳米硅碳负极在实际应用中仍面临一些挑战。
首先,纳米材料的制备方法需要精确控制材料的形貌、尺寸和分布,以确保其性能的一致性和可重复性。
其次,硅材料的体积膨胀和收缩在充放电过程中可能导致材料的结构破坏和电极失稳,因此需要进行有效的结构设计和纳米尺度的界面工程来解决这个问题。
另外,纳米硅碳负极对于锂离子电池的安全性也是一个考虑因素,需要进一步研究和改进。
尽管存在一些挑战,但纳米硅碳负极仍然是锂离子电池领域一个备受关注的研究方向。
通过不断的研究和创新,在制备方法、结构设计和界面工程方面的进展,有望进一步提高纳米硅碳负极的性能和应用价
值。
纳米硅技术参数
![纳米硅技术参数](https://img.taocdn.com/s3/m/729694b470fe910ef12d2af90242a8956aecaa64.png)
纳米硅技术参数
纳米硅的技术参数通常包括以下内容:
1. 粒径:通常指纳米硅颗粒的平均粒径,一般在1-100纳米之间。
2. 比表面积:指单位质量纳米硅颗粒的表面积,一般在50-1000平方米/克之间。
3. 分散性:纳米硅颗粒的分散性对于应用效果至关重要,优良的分散性可使纳米硅颗粒在溶液或复合材料中均匀分散,避免团聚和电化学反应,提高使用效果。
4. 纯度:纳米硅颗粒的纯度对于应用效果也非常重要,高纯度的纳米硅可以减少杂质的影响,提高使用效果和稳定性。
5. 成品形态:纳米硅可以制备成不同的形态,如粉体、液体、纳米膜等,根据具体应用需求选择合适的成品形态。
6. 应用领域:纳米硅可以应用于许多领域,如催化剂、填料、抗菌材料、医疗材料、电子材料等,需要根据具体应用领域选择合适的纳米硅产品。
硅碳负极材料的粒径
![硅碳负极材料的粒径](https://img.taocdn.com/s3/m/7a706517814d2b160b4e767f5acfa1c7aa0082f0.png)
硅碳负极材料的粒径
硅碳负极材料的粒径对于电池性能有着重要的影响。
在电池中,负极材料是存储和释放电荷的关键组成部分,因此其性能和结构对电池的功率密度、循环寿命和安全性都有很大的影响。
在硅碳负极材料中,粒径的大小是一个关键参数。
较小的粒径可以提供更大的比表面积,这意味着更多的储存空间,可以提高电池的能量密度。
此外,较小的粒径还可以改善材料的离子和电子传输,提高充放电速率和循环寿命。
然而,过小的粒径也会带来一些问题。
首先,较小的粒径会导致材料的热膨胀系数增加,增加了电池的热失控风险。
其次,较小的粒径会增加材料的机械应力,导致结构破坏和容量衰减。
因此,合理选择粒径是至关重要的。
研究人员正在努力寻找一种理想的粒径范围。
一些实验表明,粒径在纳米尺度范围内(约为10-100纳米)时,材料的性能较好。
在这个范围内,材料的比表面积较大,离子和电子传输效率较高,同时机械应力较小。
然而,这个范围还需要更多的实验验证和优化。
在实际应用中,控制硅碳负极材料的粒径也是一个挑战。
当前的方法通常包括机械研磨、球磨和气凝胶等技术。
然而,这些方法存在一定的局限性,如粒径分布不均匀、生产成本高等问题。
硅碳负极材料的粒径对电池性能有着重要的影响。
选择合适的粒径
范围可以提高电池的能量密度、循环寿命和安全性。
然而,粒径的控制仍然是一个挑战,需要进一步的研究和技术改进。
希望通过不断的努力,能够实现更好的粒径控制,推动硅碳负极材料在电池领域的应用。
一种锂离子电池硅基纳米复合负极材料及其制备方法[发明专利]
![一种锂离子电池硅基纳米复合负极材料及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7cf2e75b7f21af45b307e87101f69e314332fab8.png)
(10)申请公布号 (43)申请公布日 2015.01.14C N 104282897A (21)申请号 201310289221.0(22)申请日 2013.07.10H01M 4/38(2006.01)B82Y 30/00(2011.01)(71)申请人中国科学院金属研究所地址110016 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号(72)发明人张海峰 吴金波 王爱民 朱正旺付华萌 张宏伟 李宏 胡壮麒(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002代理人许宗富 周秀梅(54)发明名称一种锂离子电池硅基纳米复合负极材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于锂离子电池负极的新型硅基纳米复合材料及其制备方法,属于电化学电源领域。
通过添加少量石墨及延性金属元素锡,采用高能球磨的方法制备出硅基纳米双连续相结构复合材料。
一般要求选取的合金成分中硅的原子百分比在50%以上,以65%~80%之间为宜。
在氩气氛保护下进行高能球磨,利用高能冲击下的不断冷焊以及撕裂实现了硅及延性金属锡之间的复合,使硅与变形能力较好的金属元素锡互相渗透并在空间形成开放式的立体网状结构,这种新型硅基纳米双连续相结构复合材料除了制备工艺简单,成本低之外,还具有优异的电化学性能。
具备非常好的应用前景。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图4页(10)申请公布号CN 104282897 A1/1页1.一种锂离子电池硅基纳米复合负极材料,其特征在于:该复合负极材料由单质硅、单质锡以及石墨颗粒组成;其中:按原子百分含量计,硅含量为50~80%,锡含量为8~15%,石墨余量。
2.按照权利要求1所述的锂离子电池硅基纳米复合负极材料,其特征在于:该复合负极材料中,单质硅和单质锡形成双连续相,所述双连续相形成开放式的立体网状结构,所述石墨颗粒均匀分布于复合负极材料中;石墨颗粒的粒径大小为12500-15000目。
硅碳负极的碳指标
![硅碳负极的碳指标](https://img.taocdn.com/s3/m/75124f48a7c30c22590102020740be1e650ecc06.png)
硅碳负极的碳指标
硅碳负极的碳指标要求如下:
1. 石墨化碳含量:该指标是衡量负极材料石墨化程度的重要参数,也是影响硅碳负极性能的关键因素之一。
2. 结构碳转化温度:结构碳的转化温度表明了负极材料中石墨微晶的生长潜力,直接影响到硅碳负极的首次效率以及循环性能。
3. 电导率:电导率是衡量硅碳负极质量的关键参数之一,其直接影响充电效率以及循环性能。
另外,通常要求硅碳复合负极材料的充放电容量在150℃时仍能保持80%以上的容量,并且循环稳定性好。
这些指标均对产品的性能产生重要影响,因此,为了保证硅碳负极的质量,对碳指标的要求也必须达到相应的标准。
商业硅碳负极标准
![商业硅碳负极标准](https://img.taocdn.com/s3/m/270aa4cb03d276a20029bd64783e0912a2167cd5.png)
商业硅碳负极标准全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:商业硅碳负极标准商业硅碳负极的标准化工作,旨在规范其生产、质量控制和性能评估等方面的内容,为企业提供统一的依据和参考,推动商业硅碳负极产业的健康发展。
商业硅碳负极的质量标准是关键的一环。
质量标准主要包括化学成分、结构特征、电化学性能等方面的指标要求,以确保商业硅碳负极的稳定性和可靠性。
商业硅碳负极的生产标准也是至关重要的。
生产标准应包括原材料选择、生产工艺、设备要求等内容,以保证商业硅碳负极的批量生产和质量稳定性。
除了质量和生产标准外,商业硅碳负极的性能评估标准也是标准化工作的重要内容之一。
性能评估标准应该包括循环寿命、充放电性能、安全性能等方面的测试要求,以评估商业硅碳负极在实际使用中的表现。
通过建立完善的性能评估标准,可以为企业量身定制研发目标和产品设计,提高商业硅碳负极的市场竞争力。
在商业硅碳负极的标准化过程中,需要各方的共同努力。
首先是政府部门的引导和支持。
政府可以制定相关政策和法规,推动商业硅碳负极的标准化工作,促进产业健康发展。
其次是行业协会和企业的积极参与。
行业协会可以组织标准化工作组,制定商业硅碳负极的标准化计划和方案,推动标准的制定和实施。
企业应该积极响应标准化工作,加强内部管理,提高产品质量,促进整个行业的发展。
商业硅碳负极的标准化工作是一个长期而复杂的过程。
通过标准化,可以提高产品质量、降低生产成本、加快产品创新,助力商业硅碳负极产业的快速发展。
希望在各方的共同努力下,商业硅碳负极的标准化工作能够取得更大的成果,为我国电池产业的发展做出积极贡献。
【文章结束】第二篇示例:商业硅碳负极标准是指商业用途下的硅碳负极产品必须符合的一系列规范和要求。
作为电池领域的重要部分,硅碳负极在商业应用中起着至关重要的作用,因此其质量和性能标准也日益受到重视。
本文将从硅碳负极的概念和作用入手,介绍商业硅碳负极标准的制定背景和意义,分析其对商业应用的影响,最后探讨未来的发展趋势。
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纳米硅碳负极材料的粒度标准
纳米硅碳负极材料的粒度标准因应用领域和产品类型
而异。
一般来说,纳米硅碳负极材料的粒度范围在50-500nm 之间,但具体数值需要根据产品的应用场景和性能要求进行选择和调整。
在锂离子电池领域,纳米硅碳负极材料需要与正极材料相匹配,因此需要控制粒度大小和分布,以获得更好的电化学性能。
一般来说,较小的粒度能够提高材料的比表面积和反应活性,但过小的粒度可能导致材料粉化、易团聚等问题。
因此,纳米硅碳负极材料的粒度需要在保证电化学性能的同时,兼顾生产工艺和稳定性要求。
此外,不同类型和用途的纳米硅碳负极材料也有不同的粒度标准。
例如,一些硅碳复合材料需要将硅纳米颗粒分散在碳基质中,因此需要控制硅颗粒的大小和分布;而一些氧化亚硅碳复合材料则需要控制氧化亚硅纳米颗粒的大小和
分布。
总之,纳米硅碳负极材料的粒度标准需要根据具体的应用场景和性能要求进行选择和调整,以保证材料的性能和稳定性。