Анод на основе кремния

Описание:

Кремний является перспективным материалом нового поколения для анодов литий-ионных аккумуляторов благодаря удельной ёмкости, в ~10 раз превышающей графит (3600 мА·ч/г против 372 мА·ч/г). Однако при внедрении ионов лития кремний претерпевает значительное увеличение объёма (~400%), что приводит к разрушению материала и отслоению от токосъёмника. Это вызывает быструю потерю ёмкости прототипных литий-кремниевых аккумуляторов — менее 10 циклов зарядки-разрядки. Решение проблем ёмкости и стабильности, вызванных объёмным расширением при литировании кремния, критически важно для создания высокоёмких литий-ионных аккумуляторов. Композит кремний/полианилин от НПО ЭкоТек использует легированную, внутренне проводящую, трёхмерную сшитую структуру полианилина в качестве матрицы, которая функционирует как проводящий связующий агент и полимерный электролит для кремниевых электродов. Данный материал производится путём инкапсуляции частиц кремния в трёхмерный каркас сшитого проводящего полианилина, синтезированного методом in-situ полимеризации. Такая структура обеспечивает быстрый перенос электронов и ионов, а также создаёт свободное пространство для компенсации объёмного расширения. Готовый к применению электрохимически активный композит Si/PANi увеличивает ёмкость традиционных литий-ионных аккумуляторов и значительно улучшает циклическую стабильность кремниевых анодов, демонстрируя сохранение 90% ёмкости после 5000 циклов.

Применение:

Композит Si/PANi предназначен для производства высокоэффективных анодов литий-ионных аккумуляторов нового поколения. Благодаря уникальной трёхмерной проводящей матрице из сшитого полианилина материал решает ключевые проблемы кремниевых электродов: механическую деградацию при циклировании и низкую электронную проводимость. Применение композита позволяет создавать аккумуляторы с повышенной энергоёмкостью (до 3600 мА·ч/г) и исключительной стабильностью — сохранение 90% начальной ёмкости после 5000 циклов заряда-разряда. Области применения: электромобили, портативная электроника, системы накопления энергии для возобновляемых источников. Композит поставляется в виде готового к нанесению порошка, совместим с промышленными технологиями изготовления электродов и не требует дополнительных связующих или проводящих добавок.