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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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200722030094(金币+3):很好,谢谢 2010-12-30 15:13:16
200722030094(金币+1): 2011-02-17 16:47:08
200722030094(金币+5): 谢谢! 2011-04-25 14:33:59
硅嵌锂以后会发生体积膨胀使得颗粒粉化,粉化后的颗粒表面会形成SEI,SEI是电子绝缘体会使得电子电导变差,所以粉化越严重性能就会越差。
7楼2010-12-30 10:33:05
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dahaimian

金虫 (正式写手)


200722030094(金币+1): 2010-12-29 10:22:06
200722030094(金币+1): 2011-02-17 16:46:49
200722030094(金币+2): 谢谢! 2011-04-25 14:33:20
我也是正极材料的,也不清楚,这个需要找对人才可以解决,
2楼2010-12-29 10:09:51
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200722030094

金虫 (小有名气)


我想这句话并不是只是对于硅这个材料的,有知道这句话怎么解释的帮忙下,谢谢!现在仔细考虑了下,后面这句话“粒子间的距离过窄,膨胀和收缩的差就会变大”有些理解了,是不是说硅本身在充放电的时候一定会发生膨胀和收缩,若合成的硅材料粒子间的距离过窄(是否可理解后堆积紧密?),这样情况下,反应后和起初的体积差别大呢。不知;理解是否对,希望给点建议。但是前面的“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”还是不明白。
3楼2010-12-29 10:27:56
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fuzasi

新虫 (小有名气)


硅是一种半导体

200722030094(金币+5):我觉得你说得挺有道理的。硅石半导体,间隙过大,中间隔了空气之后,相当于说增大了锂离子迁移的阻力,是吧。但是我想问下,您觉得同等条件下,是空气对锂离子迁移的阻力大,还是硅这种半导体材料的阻力大呢 2010-12-30 10:15:27
200722030094(金币+1): 2011-02-17 16:46:56
用作锂负极材料的是无定形硅,嵌脱锂时会发生相变,体积会发生变化;同时是一种半导体,间隙过大,相当于硅粒子之间隔了一层空气,电子的传导还可借助集流体解决,但锂离子的迁移就不行了。
4楼2010-12-29 10:43:23
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