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硅颗粒的特性和应用领域快讯

2021-11-04 10:26:28    来源:搜好货    
锂离子电池因其清洁环保无污染、能量密度高、质量轻、无记忆效应,正有逐步取代传统的铅酸电池的趋势。但是,锂离子电池负极材料历经20多年的发展,并没有本质的变化,依旧是

锂离子电池因其清洁环保无污染、能量密度高、质量轻、无记忆效应,正有逐步取代传统的铅酸电池的趋势。但是,锂离子电池负极材料历经20多年的发展,并没有本质的变化,依旧是以石墨类材料为主。石墨类材料的一个的问题是理论比容量低(372mAh/g),现在的商用石墨已经有做到360mAh/g,已经逼近石墨类负极的极限。

近年来,有一种材料被人们所关注——硅。硅是半导体工业的核心材料,在锂离子电池领域,同样有广阔的前景。硅的锂离子比容量是4200mAh/g,是商用石墨的十倍以上。这是因为一个硅原子可以与容纳4.4个锂离子形成合金结构,而对于石墨,则需要6个碳原子才能容纳一个锂离子,这是硅的比容量很高本质的原因。但是硅同时也存在体积膨胀的问题。打个比方,硅相当于一条蛇,吃掉4.4个锂离子肚子会膨胀300%。如果硅原子之间很致密,因为没有体积膨胀空间,电极材料会粉碎脱落,甚至撑破隔膜造成电池短路。

硅颗粒表现了光敏感性、光稳定性,表面化学活性和生物亲和性。硅粒子的表面羟基可以被引入到不同的有机官能团,如COOH和NH 2等,以使表面官能化,用于耦合蛋白质,核酸,抗体和其它生物分子,建立了荧光纳米探针的,使用生物的生物学标记和成像领域。


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