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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 » 【讨论】关于用作锂电负极的硅材料
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200722030094

金虫 (小有名气)

[交流] 【讨论】关于用作锂电负极的硅材料

本人是做锂电正极材料的，所以对锂电负极材料了解甚少。今天看到有兴趣看到一篇关于作锂电负极材料的硅的文章，有点内容不明白，请教下作这方面的人士。
文章原文中说：“在理论上，硅可以存储石墨10倍之多的能量。但有观点指出，由于其膨胀和收缩时的体积差高达4倍左右，因此随着利用次数的增加，电极材料的粒子间以及电极材料与集电体的结合力会变弱。
　　解决这个问题时，如果将硅粒子间的间隙过分扩大，则电子和锂离子的移动会减少，电池性能就会下降。反之，如果粒子间的距离过窄，膨胀和收缩的差就会变大，电极材料则会因体积变化而损坏。为此，目前正在寻找硅粒子尺寸和粒子间的空间的合适尺寸。”
本文对“将硅粒子间的间隙过分扩大，则电子和锂离子的移动会减少”和“粒子间的距离过窄，膨胀和收缩的差就会变大”这两点不明白，帮忙解释下。先对热心的虫子表示感谢！
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1楼 2010-12-29 09:50:47
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HHuntek

新虫 (初入文坛)
★
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纳米硅也不行。一个问题是纳米级的稳定性和工艺性会非常不好。另一个问题是价格不对了。
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14楼2014-04-15 14:16:37
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HHuntek

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
使用硅碳合金或硅碳复合的方法，都是科学家们的理想。现在Li电池的最大问题是安全性，谁都知道。所以首先要解决的问题，是使用安全的电解液或固态电解液。哪怕使用最安全的电解液，电解液体系上，无法解决硅膨胀的问题。容量增加4倍，硅膨胀造成的体积膨胀也是4倍，也就是体积容量没变，有意义吗？大家忙什么啊。再进一步，要解决硅膨胀的问题，真是太不容易了。那是硅元素本身造成的问题，你能改变元素吗？我一直在研究这方面的问题，最合理的方法应该是碳链为树枝-硅是苹果的结构。所以问题应该简单处理，研究碳结构还是正道，又有安全性和市场性。我虽然是做硅的，但佩服碳这个好东西。硅给了我们地球，碳给了我们生命。
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15楼2014-04-15 14:34:32
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