Composite Silicium pour batterie lithium-ion PDF

Comme on peut le voir, après 3 heures de broyage, la taille des cristallites est inférieure à 100 A.


ISBN: 3841678386.

Nom des pages: 120.

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Les accumulateurs électrochimiques, et notamment lithium-ion (Li-ion), sont des vecteurs de stockage d’énergie très adaptés à la multiplication des applications portables et à la nécessité d’utiliser de nouvelles sources énergies renouvelables et donc intermittentes. Pour en augmenter la densité d’énergie, l’utilisation de (semi)métaux pouvant former des alliages avec le lithium est l’une des voies étudiées pour remplacer les matériaux d’insertion carbonés à l’électrode négative. Le silicium est l’élément le plus attrayant puisque capable de délivrer plus de 3500 mAh/g correspondant à la formation de l’alliage Li3.75Si mais sa mise en œuvre se heurte aux forts changements volumiques inhérents à la formation de ces alliages (≈250% pour Si  Li3.75Si) qui provoque une perte de percolation électrique et de cohésion de l’électrode. Parmi les diverses approches proposées pour limiter ces effets, la plus prometteuse combine l’optimisation de la mise en forme de l’électrode et la sélection de liants polymériques efficaces.

L’une quelconque de ces conditions peut être modifiée pour des raisons de commodité, à condition qu’une quantité substantielle des particules de silicium cristallin soit réduite en nanoparticules amorphes. Ces résultats indiquent l’importance de l’approche systématique pour la fabrication d’électrodes stables afin d’améliorer leurs performances électrochimiques. L’industrie manufacturière américaine dans son ensemble bénéficiera de notre percée, maintenant que nous sommes en concurrence en tant que fournisseur de matériaux de batterie au lithium-ion avec succès contre la Corée, le Japon et la Chine. -Rick Luebbe, co-fondateur et PDG d’EnerG2.

Bien que le courant de décharge ait augmenté avec la caisse, la capacité de décharge n’a pas diminué de manière significative. Les batteries au lithium-ion utilisent généralement du graphite comme anode en raison de son excellent comportement cyclique. Le mélange uniforme de Si02 et de carbone conduit à un changement de volume réduit pendant la lithiation et la delithiation de Si02, conjointement avec la nature amorphe de Si02, explique la stabilité élevée du cyclage. Le matériau anodique résultant avait une capacité élevée – presque deux fois plus élevée que les matériaux conventionnels – et une longue durée de vie.