Агляд крэмній-вуглярод Анод: Непазбежны выбар па-за межамі абмежаванняў графіту
Графітавы анод дасягае сваёй мяжы прадукцыйнасці
У цяперашні час графіт дамінуе сярод анодных матэрыялаў для літыевых акумулятараў, складаючы больш за 801 TP3T рынку. Яго тэарэтычная ёмістасць складае 372 мАг/г, у той час як практычная прадукцыйнасць ужо дасягнула каля 360 мАг/г — амаль тэарэтычнай мяжы.
Аднак, паколькі электрамабілі, 3C-электроніка і сістэмы назапашвання энергіі ўсё часцей патрабуюць больш высокай шчыльнасці энергіі і больш хуткай зарадкі, графітавыя аноды больш не могуць адпавядаць гэтым патрабаванням. Такім чынам, аноды на аснове крэмнію сталі адзіным маштабуемым рашэннем наступнага пакалення.
Звышвысокая тэарэтычная ёмістасць крэмнію — 4200 мАг/г
Крэмній мае тэарэтычную ёмістасць, якая перавышае 4200 мАг/г — больш чым у 10 разоў больш, чым у графіту — з нізкім патэнцыялам літыяцыі (0,3–0,5 В у параўнанні з Li/Li+) і выдатнай хуткай зарадкай. Больш за тое, крэмній з'яўляецца другім па распаўсюджанасці элементам у зямной кары, што робіць яго шырока даступным і канкурэнтаздольным па цане.
Аднак яго галоўны недахоп заключаецца ў пашырэнні аб'ёму 300% падчас літыяцыі, што прыводзіць да здрабнення часціц, разрыву плёнкі SEI і значнага зніжэння ёмістасці (толькі 300–500 цыклаў). Пачатковая кулонаўская эфектыўнасць (ICE) таксама адносна нізкая (65–85% супраць 90–94% для графіту).
Перавагі і праблемы крэмніева-вугляродных анодаў: высокая энергія сустракаецца з інжынернымі бар'ерамі
Перавагі
- 20–50% Больш высокая шчыльнасць энергііУ спалучэнні з высоканікелевымі катодамі крэмніевыя-карбідныя аноды дазваляюць дасягнуць шчыльнасці энергіі элементаў, якая перавышае 300 Вт·г/кг.
- Выдатная хуткая зарадкаІзатропныя літыяцыйныя ўласцівасці крэмнію дазваляюць зараджаць яго з высокай хуткасцю, што ідэальна падыходзіць для смартфонаў са штучным інтэлектам, ПК і вялікіх цыліндрычных элементаў, такіх як 4680.
- Багатае сыравіннеСілан, крэмніевы парашок і SiO₂ маюць поўны ўнутраны ланцужок паставак, што забяспечвае бяспеку рэсурсаў і стабільнасць выдаткаў.
Недахопы
- Пашырэнне вялікага аб'ёмуПашырэнне 300% стварае праблемы на ўзроўні сістэмы ў галіне канструкцыі электродаў, звязальных рэчываў, электралітаў і праводных сетак.
- Нізкая пачатковая эфектыўнасцьЗначныя страты літыя падчас першага цыкла патрабуюць папярэдняй літыяцыі або кампенсацыі літыям на катодзе, што павялічвае кошт і складанасць працэсу.
- Абмежаваны тэрмін службыПаляпшэнні абапіраюцца на нанаінжынерыю, сітаватыя вугляродныя структуры, эластычныя звязальныя рэчывы (напрыклад, PAA), аднаслаёвыя вугляродныя нанатрубкі і электралітычныя дабаўкі (FEC/VC).
- Высокі коштУ 2024 годзе прэміяльныя Si-C аноды каштуюць каля ¥200 000/тона, што значна вышэй, чым графітавыя (¥30 000–50 000/тона). Зніжэнне выдаткаў будзе залежаць ад маштабавання, лакалізацыі абсталявання і ўласнай вытворчасці сілану.
ЭПІЧНАЯ ПАРАШКА: Пашыраны Шліфоўка і Класіфікацыя Растворы для крэмніева-вугляродных анодаў
Маючы больш за 20 гадоў вопыту ў галіне ультратонкага парахавое машынабудаванне, ЭПІЧНАЯ ПАРАШКА прапануе інтэграваныя рашэнні для крэмніева-вугляродных анодных матэрыялаў — ад нанаметровага шліфавання да дакладная класіфікацыя і вуглярод пакрыццё.
- Выкарыстоўвае інэртны газ рэактыўны млын каб прадухіліць акісленне і забруджванне.
- Выкарыстоўвае замкнёныя сістэмы класіфікацыі для дакладнага памер часціц кантроль.
- Падтрымлівае кампазітнае драбненне нанакрэмнію, графіту і праводзячых вугляродных матэрыялаў.
- Прапануе наладжвальныя лініі лабараторнага, пілотнага і вытворчага маштабаў для паскарэння індустрыялізацыі.
Дзякуючы высокаэфектыўнай тэхналогіі драбнення і дакладнай класіфікацыі EPIC POWDER, крэмніева-вугляродныя анодныя матэрыялы дасягаюць кантраляванага памер часціц, стабільная структура і аптымізаваная ўдзельная плошча паверхні — што забяспечвае палепшаную прадукцыйнасць і зніжэнне кошту. EPIC POWDER працягвае ўдасканальваць наступнае пакаленне высокаэнергетычных літыевых акумулятараў з дапамогай перадавых рашэнняў па апрацоўцы парашка.