Tin tức mới nhất: Anode silicon hợp kim Boron tăng gấp ba tuổi thọ của pin Lithium-Ion
|
Tóm tắt
Ổn định pha điện phân rắn (SEI) vẫn là một thách thức quan trọng đối với anot pin lithium-ion gốc silicon. Hợp kim silicon với các nguyên tố thứ cấp như bo đã nổi lên như một chiến lược đầy hứa hẹn để cải thiện tuổi thọ chu kỳ của anot silicon, nhưng cơ chế cơ bản vẫn chưa rõ ràng. Để giải quyết khoảng cách kiến thức này, cách nồng độ bo ảnh hưởng đến hiệu suất pin được nghiên cứu một cách có hệ thống. Những kết quả này cho thấy sự gia tăng gần như đơn điệu trong tuổi thọ chu kỳ với hàm lượng bo cao hơn, với các điện cực giàu bo hoạt động tốt hơn đáng kể so với silicon nguyên chất. Ngoài ra, anot hợp kim silicon-bo có tuổi thọ theo lịch dài hơn gần ba lần so với silicon nguyên chất. Thông qua phân tích cơ học chi tiết, các yếu tố góp phần thay thế được loại trừ một cách có hệ thống và người ta đề xuất rằng quá trình thụ động hóa được cải thiện phát sinh từ một lưỡng cực vĩnh cửu mạnh ở bề mặt hạt nano. Lưỡng cực này, được hình thành bởi bo có tính axit Lewis cao và thiếu phối hợp, tạo ra một lớp tĩnh, dày đặc ion giúp ổn định giao diện điện hóa, làm giảm sự phân hủy chất điện phân ký sinh và tăng cường độ ổn định lâu dài. Những phát hiện này cho thấy, trong khuôn khổ SEI, lớp kép điện là một cân nhắc quan trọng trong quá trình thụ động hóa bề mặt. Thông tin chi tiết này cung cấp một không gian tham số chưa được khám phá để tối ưu hóa cực dương silicon trong pin lithium-ion thế hệ tiếp theo.
Thẩm quyền giải quyết
https://doi.org/10.1002/aenm.202501074