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倍率的影响因素

硅基负极 倍率和那些因素有关?

硅基负极的倍率性能与多种因素有关,具体如下:

材料自身特性


  • 颗粒尺寸:硅颗粒尺寸越小,锂离子在材料内部扩散的传输距离就越短,可提高倍率性能。

  • 电子电导率:硅基材料的本征电导率较低,会影响倍率性能。提升电子电导率,如通过掺杂、复合等手段,可加快电子传输,提高倍率性能.

  • 离子电导率:离子电导率影响锂离子在电极中的迁移速度,较高的离子电导率有助于提高倍率性能,如使用离子电导率高的固态电解质可提升硅基复合负极的倍率性能.

电极结构


  • 孔隙率:合适的孔隙率可提供良好的离子传输通道。孔隙率过大,离子传输路径曲折,不利于电化学性能;孔隙率过小,会阻碍离子传输.

  • 硅 / 固态电解质界面:良好的硅 / 固态电解质界面接触可降低界面电阻,加快离子传输,提高倍率性能。通过优化电极制备工艺等可改善界面接触.

电解液


不同的电解液会产生不同的氧化还原反应和 SEI 膜,从而影响锂离子传输。例如,当 SEI 膜导电性较好且活化能对锂传导较低时,锂离子的充电过程主要由去溶剂化过程控制;而当 SEI 膜未生成或量很少时,Li⁺的充电过程则主要由去溶剂化过程和 Li⁺在电极中的扩散过程控制.

充放电条件


  • 电流密度:电流密度越大,充放电速度越快,但过高的电流密度可能导致电极极化加剧,影响倍率性能。

  • 温度:适宜的温度可提高离子和电子的迁移速度,降低电极极化,从而提高倍率性能,但过高或过低的温度可能会对电池性能产生不利影响。



晶樱光电  2024-12-23  |  阅读:25
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