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硅碳纤维优缺点

发表时间：2024-08-17 17:00:13 来源：网友投稿

硅碳类材料的优点和缺点石墨类负极作为主要的负极材料，应用已经非常广泛，但是石墨类负极材料容量已做到360mAh/g，已经接近372mAh/g的理论克容量，再想提升其空间已很难实现。

而硅与碳化学性质相近，硅在常温下可与锂合金化，生成Li15Si4相，理论比容量高达3572 mA·h/g，远高于商业化石墨理论比容量，在地壳元素中储量非常丰富，成本低、环境友好，因而硅负极材料一直备受科研人员关注，是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。但是由于硅在充放电过程中容易产生体积膨胀(~300%)，这限制了硅负极的商业化应用。碳质负极材料在充放电过程中体积变化较小，具有较好的循环稳定性能，而且碳质负极材料本身是离子与电子的混合导体；另外硅与碳化学性质相近，二者能紧密结合，所以碳常用作与硅复合的首选基质。在 Si/C复合体系中，Si颗粒作为活性物质，提供储锂容量；C既能缓冲充放电过程中硅负极的体积变化，又能改善Si质材料的导电性，还能避免Si颗粒在充放电循环中发生团聚。所以Si/C复合材料综合了二者的优点，表现出高比容量和较长循环寿命，有望代替石墨成为新一代锂离子电池负极材料。一。

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