Com as crescentes vendas de novos veículos energéticos, grandes dispositivos como novos veículos energéticos apresentaram maiores requisitos de carga e descarga para baterias de íons de lítio, enquanto os materiais de ânodo e cátodo atualmente utilizados são cada vez mais incapazes de atender aos requisitos acima. A fim de melhorar o desempenho das baterias de íons de lítio, é, sem dúvida, o mais conveniente e eficiente para melhorar o desempenho eletroquímico do eletrodo primeiro.
O silício tem uma capacidade teórica específica maior (4200mAh/g), uma ordem de magnitude superior à capacidade específica de materiais de ânodo de grafite (372mAh/g) e um menor potencial incorporado ao lítio. O silício é um material de ânodo ideal para uma nova geração de baterias de íons de lítio devido à sua baixa reatividade com eletrólitos, reservas abundantes na crosta terrestre e baixo preço.
A história deânodo de carbono de silício
A industrialização dos materiais de ânodo de carbono de silício começou na década de 1920. Em 1970, quando o silício foi aplicado ao ânodo das baterias de íons de lítio, os experimentadores começaram a usar o elemento que pode formar anteias como o ânodo.
O período de 1990 a 2000 foi o desenvolvimento inicial do eletrodo negativo à base de silício. Em primeiro lugar, a preparação de eletrodo negativo à base de silício por polímero contendo silício pirolítico foi explorada.
No final da década de 1990, complexos nanoescala de silício com outras matrizes também foram usados para melhorar o desempenho de eletrodos negativos à base de silício. O composto de silício/grafite foi preparado pelo método físico, e sua capacidade foi aumentada de 437mAh/g para 1039mAh/g
Desde o início do século XXI, nanopartículas de silício em pequena escala, estruturas bidimensionais e tridimensionais de silício foram estudadas em detalhes e sistemas maduros foram estabelecidos.
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