{"id":1368,"date":"2023-02-01T09:17:17","date_gmt":"2023-02-01T09:17:17","guid":{"rendered":"https:\/\/harveypoweress.com\/?p=1368"},"modified":"2023-09-21T01:51:10","modified_gmt":"2023-09-21T01:51:10","slug":"the-future-of-silicon-lithium-battery","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/the-future-of-silicon-lithium-battery\/","title":{"rendered":"El futuro del electrodo negativo: bater\u00eda de litio y silicio"},"content":{"rendered":"<p><script type=\"application\/ld+json\"><br \/>\n{<br \/>\n  \"@context\": \"http:\/\/schema.org\",<br \/>\n  \"@type\": \"Article\",<br \/>\n  \"name\": \"The Future of Negative Electrode - Silicon Lithium Battery\",<br \/>\n  \"author\": {<br \/>\n    \"@type\": \"Person\",<br \/>\n    \"name\": \"admin\"<br \/>\n  },<br \/>\n  \"datePublished\": \"2023-02-01\",<br \/>\n  \"image\": \"https:\/\/sp-ao.shortpixel.ai\/client\/to_webp,q_glossy,ret_img,w_900,h_466\/https:\/\/harveypoweress.com\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/wafer-g09eb918ad_1280.jpg\",<br \/>\n  \"articleSection\": \"What is the Silicon Lithium Battery? Reasons for the Rise of Silicon Lithium Batteries (1) The breakthrough of graphite anode reaches the bottleneck (2) The layout of leading enterprises in the application of new technologies The Development of Various Negative Electrode Materials: The Main Types of Silicon Negative Electrodes: Disadvantages of Silicon Lithium Batteries: (1) Charge and discharge expansion problem (2) The first Coulombic efficiency is low Silicon Lithium Batteries May Soon Become the New Industry Standard Industry Mainstream Technology Route (1) Silicon oxide technology (2) Nanoization (3) Composite (4) Porosity (5) Pre-lithiation Silicon Lithium Battery Market (1) Market demand (2) Market Penetration Rate\",<br \/>\n  \"articleBody\": \"Reasons for the Rise of Silicon Lithium Batteries<\/SPAN><\/H2><H3 jump=\\\"autoc-js-2\\\"><SPAN style=\\\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\\\">(1) The breakthrough of graphite anode reaches the bottleneck<\/SPAN><\/H3><P><SPAN style=\\\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\\\">The four key raw materials of lithium-ion batteries are positive electrode material, negative electrode material, separator and electrolyte. Anode materials have made breakthroughs earlier, and have been upgraded from early lithium cobalt oxide and lithium manganese oxide materials to lithium iron phosphate materials and ternary materials, while anode materials have been upgraded slowly, and graphite has always been the main material. In 2021, shipments of graphite anode materials will account for 98% market share of anode materials.<\/SPAN><\/P><P><SPAN style=\\\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\\\">However, the current actual specific capacity of graphite anode materials is 360-365mAh\/g, which is close to the theoretical specific capacity of 372 mAh\/g. Improving the <a href=\"https:\/\/harveypoweress.com\/solar-battery-care\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">performance of graphite materials has little effect on improving the performance of lithium-ion batteries<\/a>.<\/SPAN><\/P><P> <\/P><H3 jump=\\\"autoc-js-3\\\"><SPAN style=\\\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\\\">(2) The layout of leading enterprises in the application of new technologies<\/SPAN><\/H3><P><SPAN style=\\\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\\\">The 4680 battery released by Tesla, the leading automobile company, the sponge silicon battery pack released by GAC Group, the 210Wh\/kg LFP battery cell released by Guoxuan Hi-Tech, and the 265kWh\/kg NCM ternary battery solution provided by CATL all use silicon carbon anodes technology.<\/SPAN><\/P><P><SPAN style=\\\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\\\">The efforts of leading battery manufacturers and leading automobile manufacturers indicate that the carbon-silicon anode industry will usher in rapid development.\",<br \/>\n  \"url\": \"https:\/\/harveypoweress.com\/the-future-of-silicon-lithium-battery\/\",<br \/>\n  \"publisher\": {<br \/>\n    \"@type\": \"Organization\",<br \/>\n    \"name\": \"Harveypower\"<br \/>\n  }<br \/>\n}<br \/>\n<\/script><\/p>\n<h1 style=\"text-align: center;\"><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">El futuro del electrodo negativo: bater\u00eda de litio y silicio<\/span><\/h1>\n<div class=\"news-detail-tool\">\n                    <div>Puntos de vista: <span>1950<\/span><\/div>\n                    <div>Autor: <span>administraci\u00f3n<\/span>\n                    <\/div>\n                    <div class=\"news-detail-tool-time\">Hora de publicaci\u00f3n: <span>2023-02-01<\/span><\/div>\n                <\/div>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-1372\" src=\"https:\/\/harveypoweress.com\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/wafer-g09eb918ad_1280.jpg\" alt=\"Silicon lithium battery application\" width=\"900\" height=\"466\" \/><\/p>\n<h2><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">\u00bfQu\u00e9 es la bater\u00eda de litio de silicio?<\/span><\/h2>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">La bater\u00eda de litio-silicio es un nombre usado para una subclase de <a title=\"bater\u00eda de iones de litio\" href=\"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/product\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline; color: #8dba74;\">bater\u00eda de iones de litio<\/span><\/a> tecnolog\u00eda que emplea un \u00e1nodo basado en silicio e iones de litio como portadores de carga.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">La mayor ventaja de este tipo de bater\u00eda es que puede proporcionar una alta densidad de energ\u00eda, por lo que puede usarse para proporcionar m\u00e1s potencia, mejorando as\u00ed el rendimiento del autom\u00f3vil y extendiendo la distancia de conducci\u00f3n del autom\u00f3vil.<\/span><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<h2><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Razones del auge de las bater\u00edas de litio y silicio<\/span><\/h2>\n<h3><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">(1) El avance del \u00e1nodo de grafito llega al cuello de botella.<\/span><\/h3>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Las cuatro materias primas clave de las bater\u00edas de iones de litio son material de electrodo positivo, material de electrodo negativo, separador y electrolito. Los materiales de \u00e1nodo han logrado avances antes y se han actualizado desde los primeros materiales de \u00f3xido de cobalto de litio y \u00f3xido de manganeso de litio a materiales de fosfato de hierro y litio y materiales ternarios, mientras que los materiales de \u00e1nodo se han mejorado lentamente y el grafito siempre ha sido el material principal. En 2021, los env\u00edos de materiales de \u00e1nodo de grafito representar\u00e1n una cuota de mercado de 98% de materiales de \u00e1nodo.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Sin embargo, la capacidad espec\u00edfica real actual de los materiales de \u00e1nodo de grafito es de 360-365 mAh\/g, que est\u00e1 cerca de la capacidad espec\u00edfica te\u00f3rica de 372 mAh\/g. Mejorar el rendimiento de los materiales de grafito tiene poco efecto en mejorar el rendimiento de las bater\u00edas de iones de litio.<\/span><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<h3><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">(2) El dise\u00f1o de las empresas l\u00edderes en la aplicaci\u00f3n de nuevas tecnolog\u00edas.<\/span><\/h3>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">La bater\u00eda 4680 lanzada por Tesla, la compa\u00f1\u00eda automotriz l\u00edder, el paquete de bater\u00edas de silicona esponjosa lanzado por GAC Group, la celda de bater\u00eda LFP de 210 Wh\/kg lanzada por Guoxuan Hi-Tech y la soluci\u00f3n de bater\u00eda ternaria NCM de 265 kWh\/kg proporcionada por CATL para todos los usos. tecnolog\u00eda de \u00e1nodos de carbono de silicio.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Los esfuerzos de <a href=\"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/top-lithium-battery-manufacturers-in-the-world\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">principales fabricantes de bater\u00edas de litio<\/a> y los principales fabricantes de autom\u00f3viles indican que la industria de los \u00e1nodos de carbono y silicio marcar\u00e1 el comienzo de un r\u00e1pido desarrollo.<\/span><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\"><em><i>Los materiales del \u00e1nodo se dividen principalmente en basados en carbono y no basados en carbono, un total de m\u00e1s de 10 tipos. Los materiales de \u00e1nodo de grafito ocupan m\u00e1s del 90% del mercado de materiales de \u00e1nodo debido a su tecnolog\u00eda madura, menor costo y mejor rendimiento, y actualmente son el mejor material de \u00e1nodo en el proceso de comercializaci\u00f3n. Sin embargo, <\/i><\/em><em><i>silicio<\/i><\/em><em><i>\u00a0Los \u00e1nodos tienen el <a href=\"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/benefits-of-lithium-ion-batteries\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">ventajas de la alta densidad de energ\u00eda y la amplia distribuci\u00f3n de materias primas, y se consideran materiales an\u00f3dicos m\u00e1s prometedores para las bater\u00edas de iones de litio de pr\u00f3xima generaci\u00f3n.<\/a>.<\/i><\/em><\/span><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<h2><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">El desarrollo de varios materiales de electrodos negativos:<\/span><\/h2>\n<ul>\n<li><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Tener las ventajas de una alta capacidad espec\u00edfica te\u00f3rica (4200 mAh\/g a alta temperatura, 2,3580 mAh\/g a temperatura ambiente).<\/span><\/li>\n<li><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Bajo potencial de delitiaci\u00f3n (&lt;0,5 V).<\/span><\/li>\n<li><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Amabilidad con el medio ambiente.<\/span><\/li>\n<li><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Abundantes reservas.<\/span><\/li>\n<li><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Bajo costo.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-1369\" src=\"https:\/\/harveypoweress.com\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/2382c315.png\" alt=\"Comparison of negative electrode materials\" width=\"982\" height=\"299\" \/><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<h2><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Los principales tipos de electrodos negativos de silicio:<\/span><\/h2>\n<ol>\n<li><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Electrodo negativo de silicio elemental, su capacidad espec\u00edfica te\u00f3rica es tan alta como 4200 mAh\/g, m\u00e1s de 10 veces la del electrodo negativo de grafito.<\/span><\/li>\n<li><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">El electrodo negativo de \u00f3xido de silicio tiene una capacidad espec\u00edfica te\u00f3rica de 2600 mAh\/g, que tambi\u00e9n es mucho mayor que el electrodo negativo de grafito.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<p>\u00a0<\/p>\n<h2><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Desventajas de las bater\u00edas de litio de silicio:<\/span><\/h2>\n<h3><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">(1) Problema de expansi\u00f3n de carga y descarga<\/span><\/h3>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Cuando el silicio se carga y descarga, debido a que el cristal de silicio tiene una estructura tetra\u00e9drica regular (el grafito es una estructura en capas), es m\u00e1s f\u00e1cil de expandir y la tasa de expansi\u00f3n puede alcanzar m\u00e1s de 300% (la tasa de expansi\u00f3n del \u00f3xido de silicio es m\u00e1s de 180% ), resultando en la falla de la estructura del electrodo negativo. La esperanza de vida se reducir\u00e1 considerablemente.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Debido al gran cambio de volumen durante la desintercalaci\u00f3n de litio, la expansi\u00f3n de los materiales de electrodos negativos de silicio causar\u00e1 una serie de problemas, que incluyen:<\/span><\/p>\n<ol>\n<li><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">El efecto de expansi\u00f3n de volumen generar\u00e1 una gran cantidad de esfuerzo cortante y esfuerzo de compresi\u00f3n, lo que romper\u00e1 las part\u00edculas de silicio, aumentar\u00e1 la resistencia interna, afectar\u00e1 la transmisi\u00f3n directa de electrones en el electrodo y har\u00e1 que algunos materiales activos pierdan por completo su actividad electroqu\u00edmica. ;<\/span><\/li>\n<li><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Para todo el electrodo, el cambio de volumen conduce al colapso estructural y al pelado del electrodo, lo que da como resultado la interrupci\u00f3n del contacto el\u00e9ctrico entre el material del electrodo y el colector de corriente, y la p\u00e9rdida de contacto entre el material activo y el agente conductor y el aglutinante, lo que da como resultado en el desvanecimiento de la capacidad.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<h3><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">(2) La primera eficiencia de Coulombic es baja<\/span><\/h3>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">La primera eficiencia de Coulombic (denominada primer efecto) es un indicador para medir la capacidad de carga y descarga de las bater\u00edas de iones de litio. A medida que aumenta el contenido de silicio, el primer efecto ser\u00e1 cada vez menor. La p\u00e9rdida de ciclo irreversible de la primera carga de material de silicio alcanza hasta 30% (el grafito es 5-10%).<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">La reacci\u00f3n secundaria entre el solvente electrol\u00edtico y la sal de litio formar\u00e1 una pel\u00edcula de interfaz de electrolito s\u00f3lido (SEI) en el electrodo negativo de la bater\u00eda de iones de litio, y esta reacci\u00f3n consumir\u00e1 litio. El cambio de volumen hace que sea imposible formar una capa SEI estable en la superficie del electrodo de Si, y la capa SEI se rompe y forma repetidamente, consumiendo una gran cantidad de iones Li+; al mismo tiempo, el espesor de la SEI aumenta con el ciclo electroqu\u00edmico, y una capa de SEI excesivamente gruesa dificulta la transferencia de electrones y la difusi\u00f3n de iones Li+. aumenta, la polarizaci\u00f3n aumenta.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\"><em><i>Teniendo en cuenta la situaci\u00f3n actual, se cree que el silicio es un fuerte candidato para el material an\u00f3dico de pr\u00f3xima generaci\u00f3n de <a href=\"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/lithium-batteries-for-inverter-systems\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">bater\u00edas de litio<\/a>. Reemplazar los \u00e1nodos de grafito de \u00faltima generaci\u00f3n por silicio podr\u00eda impulsar <a href=\"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/lithium-batteries-for-energy-storage\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">almacenamiento de bater\u00eda de litio<\/a> capacidad en un factor de 10. Sin embargo, durante la carga y descarga, el silicio se expande y contrae, lo que tensiona mec\u00e1nicamente el material y conduce a fallas estructurales, provocando eventualmente que la bater\u00eda falle despu\u00e9s de solo unos pocos usos.<\/i><\/em><\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\"><em><i>Pero un equipo de investigaci\u00f3n multidisciplinario de BeDimensional y el Graphene Flagship Program del Instituto Italiano de Tecnolog\u00eda (IIT) y VARTA Micro Innovation GmbH en Austria ha identificado c\u00f3mo usar el grafeno en aplicaciones pr\u00e1cticas como un componente clave para superar la <\/i><\/em><em><i>silicio<\/i><\/em><em><i>\u00a0problema de expansion<\/i><\/em><\/span><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<h2><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Las bater\u00edas de silicio y litio pronto pueden convertirse en el nuevo est\u00e1ndar de la industria<\/span><\/h2>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Ahora, investigadores del Graphene Flagship han ideado una manera de hacer <a href=\"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/product\/48v-battery\/wall-mounted-battery\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">bater\u00edas de litio<\/a> estable usando solo una peque\u00f1a cantidad de grafeno. Esta bater\u00eda con grafeno a\u00f1adido recientemente desarrollada puede soportar 300 ciclos de carga y descarga, y la capacidad de la bater\u00eda es 30% m\u00e1s alta que cualquier m\u00e9todo alternativo existente.<\/span><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">El socio del Graphene Flagship Project, Christoph Stangl de VARTA Micro Innovation GmbH, explic\u00f3 que s\u00f3lo se a\u00f1ade una peque\u00f1a cantidad de grafeno, suficiente para expandirse uniformemente en el silicio y estabilizar la estructura del electrodo, lo que permite a las personas utilizar realmente el excelente <a href=\"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/lithium-battery-cycle-life\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Rendimiento de las bater\u00edas de litio y silicio.<\/a>.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Las celdas de bot\u00f3n con grafeno agregado se han desarrollado para usarse en innumerables productos electr\u00f3nicos peque\u00f1os producidos por algunas de las compa\u00f1\u00edas l\u00edderes en el mundo, incluidos relojes, dispositivos port\u00e1tiles, llaves de autom\u00f3viles y auriculares inal\u00e1mbricos. Las industrias aplicadas son todos segmentos de mercado de r\u00e1pido crecimiento.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">VARTA es conocida por desarrollar productos personalizados <a href=\"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/top-energy-storage-battery-manufacturers\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">almacen de energia<\/a> Las soluciones y los avances tecnol\u00f3gicos de alta energ\u00eda basados en silicio\/grafeno conducir\u00e1n a mejores bater\u00edas.<\/span><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Vittorio Pellegrini de BeDimensional, miembro de Graphene Flagship, dice que el hito del dise\u00f1o podr\u00eda lograrse con la adici\u00f3n de una peque\u00f1a cantidad de grafeno. Si se agrega una gran cantidad de grafeno, se reducir\u00e1 la proporci\u00f3n de silicio en la bater\u00eda y se reducir\u00e1 la capacidad general de la bater\u00eda. El silicio agrega energ\u00eda que se puede almacenar en la bater\u00eda. Debido a la adici\u00f3n de una peque\u00f1a cantidad de grafeno, es posible evitar la falla de la estructura de la bater\u00eda mientras se mantiene la capacidad de la bater\u00eda.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Graphene Flagship, financiado con fondos europeos, ha ayudado a avanzar en esta investigaci\u00f3n de varias maneras. En la primera fase del proyecto, no solo se decidi\u00f3 la idea inicial de desarrollar bater\u00edas con grafeno a\u00f1adido, sino que se estableci\u00f3 la empresa BeDimensional espec\u00edficamente para suministrar materiales de grafeno y desarrollar muchas bater\u00edas basadas en grafeno utilizando un m\u00e9todo patentado de producci\u00f3n de grafeno. nueva tecnolog\u00eda.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">The Synergistic Uses of the Graphene Flagship re\u00fane los esfuerzos de investigaci\u00f3n de vanguardia de las empresas IIT, las empresas BeDimensional recientemente derivadas y los fabricantes industriales establecidos como VARTA para la innovaci\u00f3n integrada. Gracias a los proyectos Graphene Flagship Pioneer, los investigadores pueden centrarse realmente en mejorar la madurez de la tecnolog\u00eda y crear prototipos de productos altamente maduros.<\/span><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Actualmente, el equipo de investigaci\u00f3n est\u00e1 trabajando en la comercializaci\u00f3n de esta tecnolog\u00eda de bater\u00eda. El equipo est\u00e1 asumiendo un nuevo desaf\u00edo para desarrollar una bater\u00eda de grafeno confiable y de largo alcance para veh\u00edculos el\u00e9ctricos.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">El \u00e9xito de esta colaboraci\u00f3n demuestra c\u00f3mo los proyectos Graphene Flagship Pioneering pueden ayudar en gran medida a los investigadores a trasladar el material del laboratorio al desarrollo de componentes, ensamblajes e integraci\u00f3n de sistemas del mundo real.<\/span><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<h2><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Ruta de tecnolog\u00eda convencional de la industria<\/span><\/h2>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Para resolver los problemas de expansi\u00f3n y falla de los materiales de electrodos negativos de silicio, se han desarrollado una variedad de m\u00e9todos de modificaci\u00f3n de electrodos negativos de silicio en la industria, que incluyen oxidaci\u00f3n de silicio, parametrizaci\u00f3n, composici\u00f3n, colorizaci\u00f3n, aleaci\u00f3n y litiaci\u00f3n previa. Entre ellas, la recombinaci\u00f3n, la oxidaci\u00f3n del silicio, la nanotecnolog\u00eda y la tecnolog\u00eda de prelitiaci\u00f3n son relativamente maduras y han comenzado a aplicarse en la industrializaci\u00f3n.<\/span><\/p>\n<h3><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">(1) tecnolog\u00eda de \u00f3xido de silicio<\/span><\/h3>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">La ruta de la tecnolog\u00eda del \u00f3xido de silicio utiliza principalmente \u00f3xido de silicio. En comparaci\u00f3n con las part\u00edculas de silicio elemental, el \u00f3xido de silicio (SiOx) tiene una expansi\u00f3n de volumen menor durante el proceso de intercalaci\u00f3n de litio, por lo que su estabilidad de ciclo mejora significativamente en comparaci\u00f3n con los electrodos negativos de silicio puro, pero el electrodo negativo de \u00f3xido de silicio producir\u00e1 sustancias inactivas como Li2O durante el proceso de carga y descarga, lo que resulta en una baja eficiencia inicial del material SiOx (alrededor de 70%).<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Generalmente, el \u00f3xido de silicio se dopa con un contenido de dopaje de alrededor de 5%. La capacidad espec\u00edfica te\u00f3rica del electrodo negativo de \u00f3xido de silicio es de 2600 mAh\/g y la estabilidad del ciclo es buena. Los principales fabricantes de materiales para electrodos negativos tienen planes para el electrodo negativo de \u00f3xido de silicio. Shin-Etsu Chemical de Jap\u00f3n, Dazhou de Corea del Sur, Shanshan Co., Ltd. de China y Betray pueden producir en masa \u00e1nodos de silicio y ox\u00edgeno. Los electrodos negativos de \u00f3xido de silicio se han aplicado parcialmente en campos como herramientas el\u00e9ctricas y digital de alta gama.<\/span><\/p>\n<h3><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">(2) nanoizaci\u00f3n<\/span><\/h3>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Al reducir el tama\u00f1o de part\u00edcula del material de silicio al nivel nanom\u00e9trico, tambi\u00e9n se puede mejorar el cambio de volumen del material de silicio durante la carga y descarga. Los materiales de silicio a nanoescala tienen tama\u00f1os de part\u00edculas m\u00e1s peque\u00f1os y m\u00e1s vac\u00edos, lo que facilita amortiguar el estr\u00e9s y la deformaci\u00f3n del silicio durante el proceso de extracci\u00f3n y extracci\u00f3n de iones de litio.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Adem\u00e1s, las nanopart\u00edculas pueden acortar la distancia de difusi\u00f3n de los iones de litio y aumentar la capacidad de almacenamiento de litio de los materiales de silicio. Aunque el \u00e1nodo de nanocables de silicio tiene muchas ventajas, su alto costo de producci\u00f3n y la poca uniformidad del material limitan su aplicaci\u00f3n a gran escala hasta cierto punto.<\/span><\/p>\n<h3><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">(3) compuesto<\/span><\/h3>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">La preparaci\u00f3n de materiales compuestos de silicio mediante la combinaci\u00f3n de otros materiales no solo puede mejorar la conductividad de los materiales de silicio, sino que tambi\u00e9n sirve como una capa amortiguadora para resistir el efecto de volumen del silicio durante la carga y descarga.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">El material compuesto de silicio-carbono (\u00e1nodo de silicio-carbono) es el m\u00e9todo de preparaci\u00f3n industrializado m\u00e1s r\u00e1pidamente debido a sus ventajas de buena estabilidad, peque\u00f1o cambio de volumen y excelente conductividad el\u00e9ctrica. El \u00e1nodo de silicio esponjoso lanzado por GAC Group y la patente de \u00e1nodo de silicio de SiILion, que Tesla adquiri\u00f3 en 2021, son esencialmente estructuras compuestas formadas por la combinaci\u00f3n de materiales de silicio y carbono.<\/span><\/p>\n<h3><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">(4) porosidad<\/span><\/h3>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Adem\u00e1s de reducir el tama\u00f1o de las part\u00edculas de silicio, el dise\u00f1o de silicio poroso con espacios vac\u00edos tambi\u00e9n es una forma eficaz de ralentizar la expansi\u00f3n del volumen. El espacio vac\u00edo en el silicio poroso puede reducir efectivamente el efecto de volumen causado por la intercalaci\u00f3n y extracci\u00f3n de litio en part\u00edculas de silicio. Adem\u00e1s, el vac\u00edo tambi\u00e9n puede acelerar la humectabilidad del electrolito, mejorar la eficiencia de transmisi\u00f3n y difusi\u00f3n de los iones de litio en el material activo y mejorar la eficiencia del material. conductividad el\u00e9ctrica.<\/span><\/p>\n<h3><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">(5) Litiaci\u00f3n previa<\/span><\/h3>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">La tecnolog\u00eda de prelitiaci\u00f3n es una forma importante de mejorar la baja eficiencia inicial de los \u00e1nodos de silicio. Para garantizar el rendimiento de los \u00e1nodos de silicio, es necesario reponer los iones de litio perdidos en el primer ciclo. La tecnolog\u00eda de litiaci\u00f3n previa incluye principalmente la litiaci\u00f3n previa electroqu\u00edmica y la adici\u00f3n de aditivos de litiaci\u00f3n previa (agentes de suplemento de litio) a materiales de electrodos positivos y negativos. Entre ellos, el m\u00e9todo de agregar agentes de suplementos de litio es relativamente maduro.<\/span><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<h2><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Mercado de bater\u00edas de litio y silicio<\/span><\/h2>\n<h3><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">(1) Demanda del mercado<\/span><\/h3>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">En la actualidad, los materiales de silicio de mi pa\u00eds se utilizan principalmente en el campo del consumo (herramientas el\u00e9ctricas, digitales de alta gama, etc.), y el <a href=\"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/product\/12v-battery\/12v-rv-battery\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">bater\u00eda de poder<\/a> Se espera que este campo genere un crecimiento exponencial.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">Desde 2021, gracias a la fuerte demanda en el sector de consumo y la creciente demanda en el mercado internacional, la demanda de env\u00edos de silicio compuesto de mi pa\u00eds ha aumentado de 0,6 en 2020 a 11 000 toneladas en 2021. GGII predice que para 2025, la demanda mundial de \u00e1nodo de silicio Se espera que los materiales crezcan a una tasa de crecimiento anual compuesta de 70%.<\/span><\/p>\n<h3><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">(2) Tasa de penetraci\u00f3n en el mercado<\/span><\/h3>\n<p><span style=\"font-family: helvetica, arial, sans-serif;\">En la actualidad, los materiales de \u00e1nodo de silicio en mi pa\u00eds est\u00e1n limitados por problemas de costo y todav\u00eda se usan principalmente en bater\u00edas de gama alta que no son muy sensibles al costo y la permeabilidad general es baja. Seg\u00fan los datos, la tasa de penetraci\u00f3n de materiales de \u00e1nodo de silicio en mi pa\u00eds ha seguido creciendo en los \u00faltimos a\u00f1os, llegando a 1.53% en 2021, y todav\u00eda hay mucho espacio para ello.<\/span><\/p>\n\n\n<p><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>The Future of Negative Electrode - Silicon Lithium Battery What is the Silicon Lithium Battery? Lithium\u2013silicon battery is a name used for a subclass of lithium-ion battery technology that employs a silicon-based anode and lithium ions as the charge carriers. The biggest advantage of this type of battery is that it can provide high energy [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1372,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[239],"tags":[96],"class_list":["post-1368","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-batteries-for-solar-energy-storage","tag-silicon-lithium-battery"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1368","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1368"}],"version-history":[{"count":17,"href":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1368\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7820,"href":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1368\/revisions\/7820"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1372"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1368"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1368"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1368"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}