1.1 Pr\u00e9paration des mat\u00e9riaux<\/strong><\/p>
La pr\u00e9paration de mat\u00e9riaux composites poreux en silicium-carbone comprend principalement cinq \u00e9tapes : fraisage \u00e0 billes, broyage et dispersion, s\u00e9chage par pulv\u00e9risation, pr\u00e9-enrobage du carbone et carbonisation. Tout d'abord, peser 500 g de poudre de silicium initiale (puret\u00e9 domestique, 99.99%), ajouter 2000 g d'isopropanol, et effectuer le fraisage de boules mouill\u00e9es \u00e0 une vitesse de fraisage de 2000 r\/min pendant 24 h pour obtenir le lisier de silicium nano-\u00e9chelle. Le lisier de silicium obtenu est transf\u00e9r\u00e9 dans un r\u00e9servoir de transfert de dispersion, et les mat\u00e9riaux sont ajout\u00e9s selon le rapport de masse de silicium: graphite (produit \u00e0 Shanghai, grade de batterie): nanotubes de carbone (produit \u00e0 Tianjin, grade de batterie): pyrrolidone de polyvinyle (produit \u00e0 Tianjin, grade analytique) = 40:60:1.5:2. L'isopropanol est utilis\u00e9 pour ajuster le contenu solide, et le contenu solide est con\u00e7u pour \u00eatre 15%. Le broyage et la dispersion sont effectu\u00e9s \u00e0 une vitesse de dispersion de 3500 r\/min pendant 4 h. Un autre groupe de lisiers sans ajout de CNT est compar\u00e9, et les autres mat\u00e9riaux sont les m\u00eames. Le lisier dispers\u00e9 obtenu est ensuite transf\u00e9r\u00e9 dans un r\u00e9servoir d'alimentation pour le s\u00e9chage par pulv\u00e9risation, et le s\u00e9chage par pulv\u00e9risation est effectu\u00e9 dans une atmosph\u00e8re prot\u00e9g\u00e9e par l'azote, les temp\u00e9ratures d'entr\u00e9e et de sortie \u00e9tant respectivement de 180 et 90 \u00b0C. Puis deux types de rev\u00eatement de carbone ont \u00e9t\u00e9 compar\u00e9s, le rev\u00eatement en phase solide et le rev\u00eatement en phase liquide. La m\u00e9thode de rev\u00eatement en phase solide est la suivante : la poudre s\u00e9ch\u00e9e par pulv\u00e9risation est m\u00e9lang\u00e9e avec la poudre d'asphalte 20% (faite en Cor\u00e9e, D50 est de 5 \u03bcm), m\u00e9lang\u00e9e dans un m\u00e9langeur m\u00e9canique pendant 10 min, et la vitesse de m\u00e9lange est de 2000 r\/min pour obtenir la poudre pr\u00e9-enduite. La m\u00e9thode de rev\u00eatement en phase liquide est la suivante : la poudre s\u00e9ch\u00e9e par pulv\u00e9risation est ajout\u00e9e \u00e0 une solution de xyl\u00e8ne (faite en Tianjin, qualit\u00e9 analytique) contenant 20% d'asphalte dissous dans la poudre \u00e0 une teneur solide de 55%, et le vide agit\u00e9 uniform\u00e9ment. Cuire dans un four \u00e0 vide \u00e0 85\u00b0C pendant 4h, mettre dans un m\u00e9langeur m\u00e9canique pour le m\u00e9lange, la vitesse de m\u00e9lange est de 2000 r\/min et le temps de m\u00e9lange est de 10 min pour obtenir de la poudre pr\u00e9-enduite. Enfin, la poudre pr\u00e9-enrob\u00e9e a \u00e9t\u00e9 calcin\u00e9e dans un four rotatif sous atmosph\u00e8re azot\u00e9e \u00e0 une vitesse de chauffage de 5 \u00b0C\/min. Il a d'abord \u00e9t\u00e9 conserv\u00e9 \u00e0 une temp\u00e9rature constante de 550\u00b0 C pendant 2h, puis continuer \u00e0 chauffer jusqu'\u00e0 800\u00b0 C et maintenu \u00e0 temp\u00e9rature constante pendant 2h, puis refroidi naturellement \u00e0 moins de 100\u00b0 C et rejet\u00e9 pour obtenir un mat\u00e9riau composite silicium-carbone.<\/p>
1.2 M\u00e9thodes de caract\u00e9risation<\/strong><\/p> La distribution granulom\u00e9trique du mat\u00e9riau a \u00e9t\u00e9 analys\u00e9e \u00e0 l'aide d'un testeur granulom\u00e9trique (version Mastersizer 2000, fabriqu\u00e9 au Royaume-Uni). Les poudres obtenues \u00e0 chaque \u00e9tape ont \u00e9t\u00e9 test\u00e9es par microscopie \u00e9lectronique \u00e0 balayage (Regulus8220, fabriqu\u00e9 au Japon) pour examiner la morphologie et la taille des poudres. La structure de phase du mat\u00e9riau a \u00e9t\u00e9 analys\u00e9e \u00e0 l'aide d'un analyseur de diffraction des poudres \u00e0 rayons X (D8 ADVANCE, fabriqu\u00e9 en Allemagne), et la composition \u00e9l\u00e9mentaire du mat\u00e9riau a \u00e9t\u00e9 analys\u00e9e \u00e0 l'aide d'un analyseur de spectre d'\u00e9nergie. Le mat\u00e9riau composite silicium-carbone obtenu a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 pour fabriquer une demi-cellule boutonn\u00e9e du mod\u00e8le CR2032, et le rapport de masse du silicium-carbone: SP: CNT: CMC: SBR \u00e9tait 92:2:2:1.5:2.5. La contre-\u00e9lectrode est une feuille de lithium m\u00e9tallique, l'\u00e9lectrolyte est un \u00e9lectrolyte commercial (mod\u00e8le 1901, fabriqu\u00e9 en Cor\u00e9e), Celgard 2320 diaphragme est utilis\u00e9, la plage de tension de charge et de d\u00e9charge est de 0,005-1,5 V, le courant de charge et de d\u00e9charge est de 0,1 C (1C = 1A), et le courant de coupure de d\u00e9charge est de 0,05 C.<\/p> Afin d'\u00e9tudier plus en d\u00e9tail les performances des mat\u00e9riaux composites silicium-carbone, la petite batterie \u00e0 emballage souple lamin\u00e9e 408595 a \u00e9t\u00e9 fabriqu\u00e9e. L'\u00e9lectrode positive utilise le NCM811 (made in Hunan, grade de batterie), et l'\u00e9lectrode n\u00e9gative graphite est dop\u00e9e avec le mat\u00e9riau de silicium-carbone 8%. La formule positive du lisier d'\u00e9lectrode est 96% NCM811, 1.2% fluorure de polyvinylid\u00e8ne (PVDF), 2% agent conducteur SP, 0.8% CNT, et NMP est utilis\u00e9 comme dispersant; la formule n\u00e9gative du lisier d'\u00e9lectrode est 96% mat\u00e9riau d'\u00e9lectrode n\u00e9gative composite, 1.3% CMC, 1.5% SBR 1.2% CNT, et l'eau est utilis\u00e9e comme dispersant. Apr\u00e8s avoir remu\u00e9, enduit, lamin\u00e9, lamin\u00e9, lamin\u00e9, soud\u00e9, emball\u00e9, cuit, injection liquide, formation et division de la capacit\u00e9, 408595 petites batteries lamin\u00e9es en paquets souples d'une capacit\u00e9 nominale de 3 Ah ont \u00e9t\u00e9 pr\u00e9par\u00e9es. Les performances de vitesse de 0,2C, 0,5C, 1C, 2C et 3C ainsi que les performances du cycle de charge de 0,5C et de d\u00e9charge de 1C ont \u00e9t\u00e9 test\u00e9es. La plage de tension de charge et de d\u00e9charge \u00e9tait de 2,8-4,2 V, le courant constant et la tension constante, et le courant de coupure \u00e9tait de 0,5C.<\/p> 2 R\u00e9sultats et discussion<\/strong> Le lisier contenant du nanosilicium, du CNT et du graphite a \u00e9t\u00e9 pulv\u00e9ris\u00e9, et la poudre avant et apr\u00e8s la pulv\u00e9risation a \u00e9t\u00e9 examin\u00e9e par SEM. Les r\u00e9sultats sont pr\u00e9sent\u00e9s \u00e0 la figure 2. La matrice de graphite ajout\u00e9e avant la pulv\u00e9risation est une structure typique de flocons de 5 \u00e0 20 \u03bcm [figure 2a)]. Le test de distribution granulom\u00e9trique du graphite montre que D50 est de 15\u03bcm. La poudre obtenue apr\u00e8s pulv\u00e9risation a une morphologie sph\u00e9rique [figure 2b)], et on peut constater que le graphite est recouvert par la couche de rev\u00eatement apr\u00e8s pulv\u00e9risation. La D50 de la poudre apr\u00e8s pulv\u00e9risation est de 26,2 \u03bcm. Les caract\u00e9ristiques morphologiques des particules secondaires ont \u00e9t\u00e9 observ\u00e9es par SEM, montrant les caract\u00e9ristiques d'une structure poreuse l\u00e2che accumul\u00e9e par les nanomat\u00e9riaux [figure 2c)]. La structure poreuse est compos\u00e9e de nanofeuilles de silicium et de CNT entrem\u00eal\u00e9s [figure 2d)], et la surface sp\u00e9cifique d'essai (BET) atteint 53,3 m2\/g. Par cons\u00e9quent, apr\u00e8s pulv\u00e9risation, les nanofeuilles de silicium et les CNT se sont assembl\u00e9es pour former une structure poreuse.<\/p> La couche poreuse a \u00e9t\u00e9 trait\u00e9e au moyen d'un rev\u00eatement en carbone liquide, et apr\u00e8s l'ajout d'un poin\u00e7on de rev\u00eatement en carbone et d'une carbonisation, l'observation SEM a \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9e. Les r\u00e9sultats sont pr\u00e9sent\u00e9s \u00e0 la figure 3. Apr\u00e8s le pr\u00e9traitement du carbone, la surface des particules secondaires devient lisse, avec une couche de rev\u00eatement \u00e9vidente, et le rev\u00eatement est complet, comme le montrent les figures 3a) et b). Apr\u00e8s la carbonisation, la couche de rev\u00eatement de surface maintient un bon \u00e9tat de rev\u00eatement [figure 3(c)]. De plus, l'image SEM de section transversale montre des nanoparticules en forme de bande [figure 3(d)], qui correspondent aux caract\u00e9ristiques morphologiques des nanofeuilles, en v\u00e9rifiant plus avant la formation de nanofeuilles de silicium apr\u00e8s le broyage \u00e0 billes. De plus, la figure 3(d) montre qu'il y a des charges entre certaines nanofeuilles. Ceci est principalement d\u00fb \u00e0 l'utilisation de la m\u00e9thode de rev\u00eatement en phase liquide. La solution d'asphalte p\u00e9n\u00e9trera dans le mat\u00e9riau, de sorte que la surface des nanofeuilles internes de silicium obtient une couche protectrice de rev\u00eatement de carbone. Par cons\u00e9quent, en utilisant un rev\u00eatement en phase liquide, en plus d'obtenir l'effet de rev\u00eatement de particules secondaires, l'effet de rev\u00eatement de double carbone du rev\u00eatement de particules primaires peut \u00e9galement \u00eatre obtenu. La poudre carbonis\u00e9e a \u00e9t\u00e9 test\u00e9e par BET, et le r\u00e9sultat de l'essai \u00e9tait de 22,3 m2\/g.<\/p> La poudre carbonis\u00e9e a \u00e9t\u00e9 soumise \u00e0 une analyse du spectre de l'\u00e9nergie transversale (EDS), et les r\u00e9sultats sont pr\u00e9sent\u00e9s \u00e0 la figure 4(a). Le noyau de taille micron est un composant C, correspondant \u00e0 la matrice de graphite, et le rev\u00eatement ext\u00e9rieur contient du silicium et de l'oxyg\u00e8ne. Pour \u00e9tudier plus en d\u00e9tail la structure du silicium, on a effectu\u00e9 un essai de diffraction des rayons X (XRD) et les r\u00e9sultats sont pr\u00e9sent\u00e9s \u00e0 la figure 4b). Le mat\u00e9riau est principalement compos\u00e9 de graphite et de silicium monocristal, sans caract\u00e9ristiques \u00e9videntes d'oxyde de silicium, ce qui indique que la composante oxyg\u00e8ne de l'essai du spectre \u00e9nerg\u00e9tique provient principalement de l'oxydation naturelle de la surface du silicium. Le mat\u00e9riau composite silicium-carbone est enregistr\u00e9 comme S1.<\/p> Le mat\u00e9riau au silicium-carbone pr\u00e9par\u00e9 S1 a \u00e9t\u00e9 soumis \u00e0 des essais de production de demi-cellules de type bouton et de d\u00e9charge. La premi\u00e8re courbe de d\u00e9charge est illustr\u00e9e \u00e0 la figure 5. La capacit\u00e9 sp\u00e9cifique r\u00e9versible est de 1000.8 mAh\/g, et l'efficacit\u00e9 du premier cycle est aussi \u00e9lev\u00e9e que 93.9%, ce qui est plus \u00e9lev\u00e9 que la premi\u00e8re efficacit\u00e9 de la plupart des mat\u00e9riaux \u00e0 base de silicium sans pr\u00e9liquidation signal\u00e9e dans la litt\u00e9rature. La premi\u00e8re efficacit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e indique que le mat\u00e9riau composite au silicium-carbone pr\u00e9par\u00e9 est tr\u00e8s stable. Afin de v\u00e9rifier les effets de la structure poreuse, du r\u00e9seau conducteur et du rev\u00eatement en carbone sur la stabilit\u00e9 des mat\u00e9riaux silicon-carbone, deux types de mat\u00e9riaux silicon-carbone ont \u00e9t\u00e9 pr\u00e9par\u00e9s sans ajouter de CNT et sans rev\u00eatement en carbone primaire.<\/p> La morphologie de la poudre carbonis\u00e9e du mat\u00e9riau composite silicium-carbone sans ajout de CNT est illustr\u00e9e \u00e0 la figure 6. Apr\u00e8s le rev\u00eatement en phase liquide et la carbonisation, une couche de rev\u00eatement est clairement visible \u00e0 la surface des particules secondaires de la figure 6(a). Le SEM transversal du mat\u00e9riau carbonis\u00e9 est illustr\u00e9 \u00e0 la figure 6(b). Le gerbage des nanofeuilles de silicium a des caract\u00e9ristiques poreuses, et le test BET est de 16,6 m2\/g. Toutefois, par rapport au cas de CNT [comme indiqu\u00e9 \u00e0 la figure 3(d), l'essai BET de sa poudre carbonis\u00e9e est de 22,3 m2\/g], la densit\u00e9 interne de gerbage du nanosilicium est plus \u00e9lev\u00e9e, ce qui indique que l'ajout de CNT peut favoriser la formation d'une structure poreuse. De plus, le mat\u00e9riau n'a pas de r\u00e9seau conducteur tridimensionnel construit par CNT. Le mat\u00e9riau composite silicium-carbone est enregistr\u00e9 comme S2.<\/p> La figure 7 montre les caract\u00e9ristiques morphologiques du mat\u00e9riau composite silicium-carbone pr\u00e9par\u00e9 par rev\u00eatement en phase solide. Apr\u00e8s la carbonisation, il y a une couche de rev\u00eatement \u00e9vidente sur la surface, comme le montre la figure 7(a). La figure 7(b) montre qu'il y a des nanoparticules en forme de bandes dans la section transversale, ce qui correspond aux caract\u00e9ristiques morphologiques des nanofeuilles. L'accumulation de nanofeuilles forme une structure poreuse. Il n'y a pas de remplissage \u00e9vident \u00e0 la surface des nanofeuilles internes, ce qui indique que le rev\u00eatement de carbone en phase solide ne forme qu'une couche de rev\u00eatement de carbone avec une structure poreuse, et qu'il n'y a pas de couche de rev\u00eatement interne pour les nanofeuilles de silicium. Ce mat\u00e9riau composite silicium-carbone est enregistr\u00e9 comme S3.<\/p> L'essai de charge et de d\u00e9charge des demi-cellules de type bouton a \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9 sur S2 et S3. La capacit\u00e9 sp\u00e9cifique et la premi\u00e8re efficacit\u00e9 de S2 \u00e9taient respectivement 1120.2 mAh\/g et 84.8%, et la capacit\u00e9 sp\u00e9cifique et la premi\u00e8re efficacit\u00e9 de S3 \u00e9taient respectivement 882,5 mAh\/g et 82.9%. La capacit\u00e9 sp\u00e9cifique et l'efficacit\u00e9 premi\u00e8re de l'\u00e9chantillon S3 rev\u00eatu en phase solide \u00e9taient les plus faibles, ce qui indique que seul le rev\u00eatement en carbone de la structure poreuse a \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9, et que le rev\u00eatement en carbone des nanofeuilles internes de silicium n'a pas \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9, ce qui n'a pas permis de jouer pleinement la capacit\u00e9 sp\u00e9cifique du mat\u00e9riau \u00e0 base de silicium et n'a pas pu prot\u00e9ger la surface du mat\u00e9riau \u00e0 base de silicium. La premi\u00e8re efficacit\u00e9 de l'\u00e9chantillon S2 sans CNT \u00e9tait \u00e9galement inf\u00e9rieure \u00e0 celle du mat\u00e9riau composite silicium-carbone contenant CNT, ce qui indique que sur la base d'une bonne couche de rev\u00eatement, le r\u00e9seau conducteur et un degr\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9 de structure poreuse favorisent l'am\u00e9lioration de l'efficacit\u00e9 de charge et de d\u00e9charge du mat\u00e9riau silicium-carbone.<\/p> Le mat\u00e9riau de silicium-carbone de S1 a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 pour fabriquer une petite batterie compl\u00e8te pour examiner les performances de vitesse et de cycle. La courbe de d\u00e9bit est illustr\u00e9e \u00e0 la figure 8(a). Les capacit\u00e9s de d\u00e9charge de 0,2C, 0,5C, 1C, 2C et 3C sont de 2,970, 2,999, 2,920, 2,176 et 1,021 Ah, respectivement. La vitesse de d\u00e9charge 1C est aussi \u00e9lev\u00e9e que 98.3%, mais la vitesse de d\u00e9charge 2C tombe \u00e0 73.3%, et la vitesse de d\u00e9charge 3C tombe \u00e0 34.4%. Pour rejoindre le groupe d'\u00e9change d'\u00e9lectrodes n\u00e9gatives de silicium, veuillez ajouter WeChat: shimobang. En termes de taux de charge, les capacit\u00e9s de charge 0,2C, 0,5C, 1C, 2C et 3C sont de 3,186, 3,182, 3,081, 2,686 et 2,289 Ah, respectivement. Le taux de charge 1C est de 96,7%, et le taux de charge 2C atteint encore 84,3%. Cependant, en observant la courbe de charge de la figure 8(b), la plate-forme de charge 2C est significativement plus grande que la plate-forme de charge 1C, et sa capacit\u00e9 de charge constante compte pour la plupart (55%), ce qui indique que la polarisation de la batterie rechargeable 2C est d\u00e9j\u00e0 tr\u00e8s grande. Le mat\u00e9riau silicium-carbone a de bonnes performances de charge et de d\u00e9charge \u00e0 1C, mais les caract\u00e9ristiques structurales du mat\u00e9riau doivent \u00eatre encore am\u00e9lior\u00e9es pour obtenir des performances plus \u00e9lev\u00e9es. Comme le montre la figure 9, apr\u00e8s 450 cycles, le taux de r\u00e9tention de la capacit\u00e9 est de 78%, ce qui montre une bonne performance du cycle.<\/p> L'\u00e9tat de surface de l'\u00e9lectrode avant et apr\u00e8s le cycle a \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9 par SEM, et les r\u00e9sultats sont illustr\u00e9s \u00e0 la figure 10. Avant le cycle, la surface des mat\u00e9riaux graphite et silicium-carbone est claire [figure 10(a)]; apr\u00e8s le cycle, une couche de rev\u00eatement est \u00e9videmment g\u00e9n\u00e9r\u00e9e sur la surface [figure 10(b)], qui est un film SEI \u00e9pais. rugosit\u00e9 du film SEI La consommation active de lithium est \u00e9lev\u00e9e, ce qui n'est pas propice aux performances du cycle. Par cons\u00e9quent, la promotion de la formation d'un film SEI lisse (comme la construction artificielle de films SEI, l'ajout d'additifs \u00e9lectrolytiques appropri\u00e9s, etc.) peut am\u00e9liorer la performance du cycle. L'observation transversale SEM des particules de silicium-carbone apr\u00e8s le cycle [figure 10(c)] montre que les nanoparticules de silicium en forme de bande d'origine sont devenues plus grossi\u00e8res et que la structure poreuse a \u00e9t\u00e9 pratiquement \u00e9limin\u00e9e. Ceci est principalement d\u00fb \u00e0 l'expansion continue du volume et \u00e0 la contraction du mat\u00e9riau silicium-carbone pendant le cycle. Par cons\u00e9quent, la structure poreuse doit \u00eatre encore am\u00e9lior\u00e9e pour fournir un espace tampon suffisant pour l'expansion du volume du mat\u00e9riau \u00e0 base de silicium.<\/p> 3 Conclusion<\/strong><\/p> Bas\u00e9 sur l'expansion du volume, la mauvaise conductivit\u00e9 et la mauvaise stabilit\u00e9 de l'interface des mat\u00e9riaux d'\u00e9lectrodes n\u00e9gatives \u00e0 base de silicium, cet article apporte des am\u00e9liorations cibl\u00e9es, de la morphologie de la formation de nanofeuilles de silicium, la construction de structures poreuses, la construction de r\u00e9seaux conducteurs et le rev\u00eatement complet en carbone de l'ensemble des particules secondaires, pour am\u00e9liorer la stabilit\u00e9 des mat\u00e9riaux d'\u00e9lectrodes n\u00e9gatives \u00e0 base de silicium dans son ensemble. L'accumulation de nanofeuilles de silicium peut former une structure poreuse. L'introduction de la CNT favorisera la formation d'une structure poreuse. Le mat\u00e9riau composite silicium-carbone pr\u00e9par\u00e9 par rev\u00eatement en phase liquide a un effet double carbone que celui pr\u00e9par\u00e9 par rev\u00eatement en phase solide, et pr\u00e9sente une capacit\u00e9 sp\u00e9cifique plus \u00e9lev\u00e9e et une premi\u00e8re efficacit\u00e9. En outre, la premi\u00e8re efficacit\u00e9 du mat\u00e9riau composite silicium-carbone contenant du CNT est sup\u00e9rieure \u00e0 celle du mat\u00e9riau sans CNT, ce qui est principalement d\u00fb au degr\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9 de structure poreuse, capable d'att\u00e9nuer l'expansion en volume des mat\u00e9riaux \u00e0 base de silicium. L'introduction de CNT permettra de construire un r\u00e9seau conductif \u00e0 trois dimensions, d'am\u00e9liorer la conductivit\u00e9 des mat\u00e9riaux \u00e0 base de silicium et de montrer une bonne performance de vitesse \u00e0 1C; et le mat\u00e9riau montre une bonne performance de cycle. Cependant, la structure poreuse du mat\u00e9riau doit \u00eatre encore renforc\u00e9e pour fournir un espace tampon suffisant pour l'expansion du volume de silicium, et promouvoir la formation d'un film SEI lisse et dense pour am\u00e9liorer encore la performance du cycle du mat\u00e9riau composite silicium-carbone.<\/p> Nous fournissons \u00e9galement des produits \u00e0 haute puret\u00e9 de graphite et de carbure de silicium, qui sont largement utilis\u00e9s dans le traitement des wafers comme l'oxydation, la diffusion et le recuit.<\/p> Bienvenue \u00e0 tous les clients du monde entier pour nous rendre visite pour une discussion ult\u00e9rieure!<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Les batteries lithium-ion se d\u00e9veloppent principalement dans le sens d'une densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique \u00e9lev\u00e9e. \u00c0 temp\u00e9rature ambiante, les mat\u00e9riaux d'\u00e9lectrodes n\u00e9gatives \u00e0 base de silicium s'allient au lithium pour produire une phase Li3.75Si riche en lithium, avec une capacit\u00e9 sp\u00e9cifique pouvant atteindre 3572 mAh\/g, ce qui est bien plus \u00e9lev\u00e9 que la capacit\u00e9 sp\u00e9cifique th\u00e9orique de l'\u00e9lectrode n\u00e9gative en graphite de 372 mAh\/g. 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La poudre initiale de silicium a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e par microscopie \u00e9lectronique \u00e0 balayage (SEM). La poudre de silicium \u00e9tait irr\u00e9guli\u00e8rement granulaire avec une granulom\u00e9trie inf\u00e9rieure \u00e0 2\u03bcm, comme le montre la figure 1a. Apr\u00e8s le broyage \u00e0 billes, la taille de la poudre de silicium a \u00e9t\u00e9 significativement r\u00e9duite \u00e0 environ 100 nm [figure 1b)]. Le test de la taille des particules a montr\u00e9 que la D50 de la poudre de silicium apr\u00e8s le broyage \u00e0 billes \u00e9tait de 110 nm et la D90 de 175 nm. Un examen attentif de la morphologie de la poudre de silicium apr\u00e8s le broyage \u00e0 billes montre une structure \u00e9cailleuse (la formation de la structure \u00e9cailleuse sera ensuite v\u00e9rifi\u00e9e \u00e0 partir du SEM de section transversale). Par cons\u00e9quent, les donn\u00e9es D90 obtenues \u00e0 partir de l'essai de taille des particules devraient \u00eatre la dimension de longueur de la nanofeuille. Combin\u00e9 aux r\u00e9sultats du SEM, on peut juger que la taille de la nanofeuille obtenue est inf\u00e9rieure \u00e0 la valeur critique de 150 nm de la rupture de la poudre de silicium lors de la charge et du rejet dans au moins une dimension. La formation de la morphologie flasque est principalement due aux diff\u00e9rentes \u00e9nergies de dissociation des plans cristallins du silicium cristallin, parmi lesquels le plan {111} du silicium a une \u00e9nergie de dissociation inf\u00e9rieure aux plans cristallins {100} et {110}. Par cons\u00e9quent, ce plan cristallin est plus facilement \u00e9clairci par fraisage \u00e0 billes, et forme finalement une structure flocante. La structure floue favorise l'accumulation de structures l\u00e2ches, r\u00e9serve de l'espace pour l'expansion du volume de silicium et am\u00e9liore la stabilit\u00e9 du mat\u00e9riau.<\/p>![\"640](\"https:\/\/www.vet-china.com\/uploads\/640-102.png\")
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