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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 硅粉退火后锂电容量只有200是咋回事？
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隔年花

新虫 (初入文坛)
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8楼: Originally posted by hgx0576 at 2017-03-17 09:58:01
颗粒硅表面的氧化膜用XRD探测不到，因为其含量比杂质都少！...

是这样，如果二氧化硅含量确实很少的话，为啥会对硅的影响那么大？硅一般情况下能测到3000多的样子，高温烧了之后就变成50,而且，有看到在硅表面生成一层二氧化硅来抑制体积膨胀的文献，还专门引入硅氧化物呢，现在氧化了一点怎么对性能影响如此之大？求解答！
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11楼2017-03-17 10:40:16
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hgx0576

金虫 (正式写手)
还有一种可能，是你在制备电极时硅和导电剂的比例不对，你可以增加导电剂的量达到4:4:2    。
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12楼2017-03-17 10:40:46
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隔年花

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
12楼: Originally posted by hgx0576 at 2017-03-17 10:40:46
还有一种可能，是你在制备电极时硅和导电剂的比例不对，你可以增加导电剂的量达到4:4:2    。

这个可以试试，另外，我还烧了Si@rGO，外面包了一层氧化石墨烯的，高温还原之后变成还原氧化石墨烯，导电性应该能提升很多，同一批和硅粉烧，容量和硅粉差不多。求大神再分析一下还可能有啥原因，这个我今天试试，把导电物质比例提高。
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13楼2017-03-17 10:47:13
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hgx0576

金虫 (正式写手)
引用回帖:
11楼: Originally posted by 隔年花 at 2017-03-17 10:40:16
是这样，如果二氧化硅含量确实很少的话，为啥会对硅的影响那么大？硅一般情况下能测到3000多的样子，高温烧了之后就变成50,而且，有看到在硅表面生成一层二氧化硅来抑制体积膨胀的文献，还专门引入硅氧化物呢，现在 ...

就算没有氧，纯硅体积膨胀就容易和电极里的导电物质失联，容量很小在测试时好多人都遇到过，况且还有表面氧化膜隔离。引入硅氧化物和表面自生的致密膜性质不一样，它有孔隙，锂离子在它们搭界处能通行，而活性物嵌锂的通道被表面的致密膜封死了。氧化还原中心在硅原子表面上，硅表面不能有致密膜。
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14楼2017-03-17 10:57:29
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hgx0576

金虫 (正式写手)
引用回帖:
11楼: Originally posted by 隔年花 at 2017-03-17 10:40:16
是这样，如果二氧化硅含量确实很少的话，为啥会对硅的影响那么大？硅一般情况下能测到3000多的样子，高温烧了之后就变成50,而且，有看到在硅表面生成一层二氧化硅来抑制体积膨胀的文献，还专门引入硅氧化物呢，现在 ...

“有看到在硅表面生成一层二氧化硅来抑制体积膨胀的文献"  可以肯定这层二氧化硅物质是疏松的不会是致密的。颗粒硅在有氧的条件下受热最易形成致密的氧化模。虽然氧少，但它致密啊。外面引如的氧化硅堆积在活性硅表面它缝隙很大对锂离子的航行不构成影响。
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15楼2017-03-17 11:18:21
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lsh200100

铁杆木虫 (著名写手)

红尘来去一场梦
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6楼: Originally posted by 隔年花 at 2017-03-17 09:12:43
做过XRD,确实是Si，没有二氧化硅检测出来，所以才头疼。...

二氧化硅有峰吗？
如果是很宽很矮的波形，被当做背景去掉了吧？我猜测，不确定。
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16楼2017-03-17 12:46:51
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隔年花

新虫 (初入文坛)
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16楼: Originally posted by lsh200100 at 2017-03-17 12:46:51
二氧化硅有峰吗？
如果是很宽很矮的波形，被当做背景去掉了吧？我猜测，不确定。...

不是说商业硅表面都会有一层氧化物的嘛，纯硅装完电池之后容量还可以，烧完之后可能氧化硅变厚了，对性能影响很大吗？我想我还是做个XPS看看硅氧化物到底有多少吧。
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17楼2017-03-17 15:48:51
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隔年花

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
14楼: Originally posted by hgx0576 at 2017-03-17 10:57:29
就算没有氧，纯硅体积膨胀就容易和电极里的导电物质失联，容量很小在测试时好多人都遇到过，况且还有表面氧化膜隔离。引入硅氧化物和表面自生的致密膜性质不一样，它有孔隙，锂离子在它们搭界处能通行，而活性物嵌 ...

我记得一篇文献中引入硅氧化物是将硅粉置于氨水碱性环境中，硅表面被腐蚀生成一层硅氧化物，这也是硅表面生成的，为什么区别于和氧气反应生成的氧化物呢？一个有孔，一个致密，请大神赐教！
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18楼2017-03-17 15:55:02
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nickfish

金虫 (小有名气)
就是被氧化的（硅）渣都不剩了

发自小木虫IOS客户端
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19楼2017-03-17 16:09:55
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hgx0576

金虫 (正式写手)
引用回帖:
18楼: Originally posted by 隔年花 at 2017-03-17 15:55:02
我记得一篇文献中引入硅氧化物是将硅粉置于氨水碱性环境中，硅表面被腐蚀生成一层硅氧化物，这也是硅表面生成的，为什么区别于和氧气反应生成的氧化物呢？一个有孔，一个致密，请大神赐教！...

液相条件下和气相条件下的硅表面氧化物结构和类型肯定不一样，但这需要用仪器捡测确认。这涉及到了硅表面化学重构问题，可能性比较大的是三维的孔结构，便于锂离子的输运和硅体积膨胀的容纳。硅的改性都是围绕体积膨胀的应力破坏和离子通道的畅通为实验设计理念，千变万化离不开本质。
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隔年花
20楼2017-03-17 16:59:53
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