硅碳负极 用途与合成方法
硅是目前已知能用于负极材料理论比容最高的材料,而碳材料具有较高电导率,结构相对稳固,在循环过程中体积膨胀很小,还具有良好的柔韧性和润滑性。硅碳负极材料是指将硅材料与不同结构的碳材料掺杂,以此提高负极材料的容量和电化学性能的材料,是未来负极材料的发展重点。
按硅和碳的复合方式划分,硅碳负极主要分为三种,即包覆型、嵌入型、复合型。(1) 高能量密度锂电池:硅碳负极材料因其高能量密度特性,被广泛应用于需要长续航时间的电子设备,如高端智能手机、笔记本电脑和便携式电源。
(2)电动车插电式混合动力电池:在电动汽车和插电式混合动力汽车中,硅碳负极材料可以帮助提高电池的能量密度,从而增加车辆的续航里程,是新能源汽车电池技术的重要发展方向。
(3) 储能系统:对于电网调节和可再生能源存储等储能应用,硅碳负极材料能够提供更高的能量存储效率,帮助提高系统的经济效益。
(4)航空航天和军事领域:在航空航天和军事领域,对电池的能量密度和稳定性有极高的要求,硅碳负极材料可以满足这些特殊应用的需求。