電池を作らずにシリコン陽極の膨張を素早く評価

高い理論容量（4200mAh/g）と豊富な資源などの独自の利点により、シリコン（Si）負極材料は、現在広く使用されているグラファイト アノードに取って代わり、次世代リチウム イオン電池の主要なアノード材料になると期待されています¹⁻²。現在、大規模に商業化される可能性が最も高いシリコンベースのアノードは、シリコン-炭素アノードとシリコン-酸素アノードです。どちらも高い比容量を持っていますが、シリコンの合金化と脱インターカレーションのメカニズムにより、それらによってもたらされる構造拡張も非常に重要です。構造膨張が大きくなると、シリコン材料の表面にある元の固体電解質界面膜 (Solid Electrolyte Interface、SEI) が破壊され、サイクル充放電中に SEI 膜が継続的に破壊および再生され、大量のエネルギーが消費されます。電解液の量が減り、最終的にバッテリー容量の低下につながります。速い減衰²。したがって、シリコン材料の性能を評価するには、グラム容量、最初の効果、およびサイクル効率に加えて、膨張性能を評価することも非常に重要です。

既存の膨張評価方法では、シリコンアノード材料をソフトパックまたはラミネートセルに準備し、力を加える構造と高精度センサーを通じてその場での膨張を監視する必要があります。しかし、粉末材料から完成セルまでの準備にはマチュアセル生産ラインだけでなく、評価サイクルも非常に長いため、シリコン材料の膨張性能をいかに迅速に評価するかは、多くの材料開発者を悩ませる厄介な問題となっています。また、従来の小型ソフトパック＆ラミネートセル（100×100mm）の膨張試験にも対応し、まさに万能機！

4 チャネルシリコン ベースのアノード膨張in-situ 高速スクリーニング システム(図に示すように) は、ボタン電池のアセンブリ モードを利用し、電極端でのシリコン アノードの膨張性能の直接測定に成功しました。完成したバッテリーを準備する必要がありません。コアに必要な人員、材料、および時間のコストは、シリコン陽極材料の最も重要な性能指標を最小の消費と最速の効率で正確に評価し、研究開発を一歩速くします!

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