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

 

Клетки на нанотрубках
Клетки на нанотрубках

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
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.