Sie können die Ausdehnung der Siliziumanode schnell auswerten, ohne eine Batterie herzustellen

Aufgrund seiner einzigartigen Vorteile wie der hohen theoretischen Kapazität (4200 mAh/g) und der reichlich vorhandenen Ressourcen wird Silizium (Si) als Anodenmaterial verwendetsoll die derzeit weit verbreitete Graphitanode ersetzen und das Hauptanodenmaterial¹⁻² für Lithium-Ionen-Batterien der nächsten Generation werden. Gegenwärtig sind Silizium-basierte Anoden, die am wahrscheinlichsten in großem Maßstab kommerzialisiert werden, Silizium-Kohlenstoff-Anoden und Silizium-Sauerstoff-Anoden. Obwohl beide hohe spezifische Kapazitäten haben, ist aufgrund des Legierungs- und Deinterkalationsmechanismus von Silizium auch die durch sie bewirkte Strukturaufweitung sehr signifikant. Eine größere strukturelle Ausdehnung zerstört den ursprünglichen Festelektrolyt-Grenzflächenfilm (Solid Electrolyte Interface, SEI) auf der Oberfläche des Siliziummaterials, was zur kontinuierlichen Zerstörung und Regeneration des SEI-Films während des Lade- und Entladezyklus führt und eine große Menge verbraucht Elektrolyt, was schließlich zu einer Abnahme der Batteriekapazität führt. schneller Zerfall². Um die Leistung eines Siliziummaterials zu bewerten, ist es daher zusätzlich zu seiner Grammkapazität, seinem ersten Effekt und seiner Zykluseffizienz auch sehr wichtig, seine Expansionsleistung zu bewerten.

Die bestehenden Methoden zur Bewertung der Ausdehnung müssen Silizium-Anodenmaterialien in Softpacks oder laminierte Zellen vorbereiten und dann die Ausdehnung vor Ort durch kraftaufbringende Strukturen und hochpräzise Sensoren überwachen. Die Vorbereitung von Pulvermaterialien zu fertigen Zellen erfordert jedoch nicht nur ausgereifte Zellproduktionslinien, und der Bewertungszyklus ist auch sehr lang. Daher ist die schnelle Bewertung der Expansionsleistung eines Siliziummaterials zu einem heiklen Thema geworden, das viele Materialentwickler plagt. Darüber hinaus ist dieses Gerät auch mit dem herkömmlichen Dehnungstest von kleinen Softpacks und laminierten Zellen (100 * 100 mm) kompatibel, wodurch eine echte Mehrzweckmaschine erreicht wird!

Das schnelle In-situ-Screening-System mit vier Kanälen für die Anodenausdehnung auf Siliziumbasis (wie in Abbildung gezeigt) nutzt den Montagemodus der Knopfbatterie und realisiert erfolgreich die direkte Messung der Ausdehnungsleistung der Siliziumanode am Elektrodenende und erspart die Vorbereitung der fertigen Batterie. Die für den Kern erforderlichen Personal-, Material- und Zeitkosten bewerten genau die wichtigsten Leistungsindikatoren von Silizium-Anodenmaterialien mit dem geringsten Verbrauch und der schnellsten Effizienz, wodurch Ihre Forschung und Entwicklung einen Schritt schneller wird!

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