Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Микроструктура материала.
Зависимость зарядной емкости от числа циклов при токах разряда 1С и 0.2С.

Анодный материал из пористого кремния для литий-ионных батарей

Ключевые слова:  литий-ионные аккумуляторы, наноструктуры, пористый кремний

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

23 ноября 2008

В последнее время кремний часто рассматривается как материал анодов литий-ионных батарей благодаря высокой теоретической емкости 4140 мАч/г (это намного больше емкости применяемого в настоящее время графита – 372 мАч/г). Однако при внедрении лития в структуру кремния происходит значительное изменение удельного объема материала (более 300%), что на практике означает разрушение анода и выход элемента питания из строя.

Для решения этой проблемы можно использовать композит Si/С, в котором углеродная фаза практически не меняет объем и обеспечивает электрический контакт. Но пока зарядная емкость таких материалов не превышает 1500 мАч/г. Другим подходом является изготовление специальных кремниевых структур, которые не разрушаются при циклировании. Например, материал из нанопроводов может обладать емкостью 3500 мАч/г, но при этом ток разряда очень мал. К тому же, эти результаты вызывают сомнения у читателей сайта Нанометр.

Корейские исследователи синтезировали пористый материал на основе кремния, который отлично проявил себя в роли анодного материала. Для этого сферические частицы SiO2 диспергировались в кремниевом геле, потом полученная смесь отжигалась в аргоне, после чего SiO2 вытравливался плавиковой кислотой. В результате получился пористый кремний, покрытый 10-нанометровым слоем аморфного углерода.

Диаметр пор составил около 200 нм, а толщина стенки – 40 нм. Такая структура успешно выдерживает механические напряжения, возникающие при интеркаляции лития. Поры выступают в роли буфера, за счет которого стенки могут значительно увеличивать свою толщину. Даже после 100 циклов емкость материала превысила 2800 мАч/г при токе разряда 1С.

Работа «Three-Dimensional Porous Silicon Particles for Use in High-Performance Lithium Secondary Batteries» опубликована в журнале Angewandte Chemie.


Источник: Wiley InterScience



Комментарии
Непонятно откуда взялось углеродное покрытие и как оно связано с открытыми порами?
Трусов Л. А., 24 ноября 2008 11:35 
это описано в оригинальной публикации. могу желающим прислать.
да, кстати, 100 циклов при всех прочих равных условиях. А больше как? Пока никак?
Трусов Л. А., 25 ноября 2008 12:59 
думаю, торопились статью писать. больше просто не успели.
elin, 04 декабря 2008 22:30 
Интересно, известна ли технология создания Тошибой а/б, заряжающихся за 5 минут?
Золотарев Андрей Петрович, 03 августа 2009 14:47 
Здравствуйте. Спасибо за интересное сообщение. Не могли бы Вы направить оригинальную публикацию корейских исследователей на мой адрес: zolot11@yandex.ru. Заранее благодарен

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Микрокрендель с Наносмыслом
Микрокрендель с Наносмыслом

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

I МОСКОВСКАЯ ОСЕННЯЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПЕРОВСКИТНОЙ ФОТОВОЛЬТАИКЕ
14-15 октября 2019 года состоится школа - конференция молодых ученых - I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019).

Золото России на Международной Химической Олимпиаде
30 июля в Париже завершилась 51-я Международная химическая олимпиада. Она была рекордной по числу участников - 309 школьников из более, чем 80 стран. Олимпиада прошла под девизом "Двигаем науку вместе" ("Make the science together"). Сборная России на олимпиаде завоевала 4 золотые медали и в медальном зачете поделила 1-2 место с командой Кореи. Победителями стали Михаил Матвеев (Вологда) и три москвича - Даниил Бардонов, Алексей Шишкин и Никита Чернов.

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.