Yhteenveto grafiittipohjaisten litiumparistojen anodimateriaalien viimeisimmistä tutkimuksista!

Grafiittimateriaaleja pidetään ihanteellisena anodimateriaalina litiumparistoille niiden korkean vakauden, hyvän johtavuuden ja laajan lähteen vuoksi. Luonnongrafiitti-anodin ominaiskapasiteetti ja suorituskyky eivät kuitenkaan pysty täyttämään korkean suorituskyvyn anodimateriaalien tarpeita. Tämän ongelman ratkaisemiseksi tutkijat ovat tehneet sarjan muutostutkimuksia.

Tässä artikkelissa kuvataan litiumioniakkujen grafiittianodimateriaalien tutkimuksen edistymistä grafiittianodien modifiointimenetelmissä ja tuodaan esiin erilaisten modifikaatiomenetelmien edut ja haitat. Uskotaan, että synergistinen muokkaus useilla menetelmillä on tehokas tapa parantaa grafiittianodimateriaaleja kokonaisvaltaisesti. .

I. Johdanto

Tähän mennessä tutkittuja hiilianodimateriaaleja ovat grafitoitu hiili (luonnollinen hiutalegrafiitti, grafitisoitu mesofaasihiilimikropallot jne.) Ja grafiittamaton hiili (pehmeä hiili, kova hiili jne.). Niistä grafiitin etuna on matala varaus- ja purkausjännitealusta, korkea syklin vakaus ja alhaiset kustannukset, ja sitä pidetään ihanteellisena negatiivisena elektrodimateriaalina nykyisissä litiumioniakkuissa. Tällä hetkellä luonnongrafiitin modifikaatiotutkimus on edistynyt jonkin verran ja sitä on kaupallistettu.

Grafiitti-negatiiviset elektrodit käyttävät yleensä luonnollista hiutalegrafiittia, mutta siinä on useita puutteita:

1 Hiutalegrafiittijauheella on suuri ominaispinta-ala, jolla on suurempi vaikutus negatiivisen elektrodin ensimmäiseen varaus- ja purkutehokkuuteen;

2 Grafiitin kerrosrakenne määrittää, että Li + voidaan upottaa vain materiaalin päädystä ja diffundoitua asteittain hiukkasiksi. Hiutalegrafiitin anisotropian vuoksi Li + -diffuusioreitti on pitkä ja epätasainen, mikä johtaa pieneen ominaiskapasiteettiin;

3. Grafiitin pieni välikerros lisää Li: n diffuusiovastusta ja nopeuden suorituskyky on heikko. Li + on helppo kerääntyä grafiittipinnalle muodostamaan litiumdendriittejä pikalatauksen aikana, mikä aiheuttaa vakavia turvallisuusriskejä.

Edellä mainittujen hiutalegrafiitin luontaisten puutteiden ratkaisemiseksi on tarpeen muokata grafiittia ja optimoida negatiivisen elektrodimateriaalin suorituskyky. Nykyiset modifikaatiomenetelmät sisältävät pääasiassa pallosoinnin, pintakäsittelyn ja dopingin muokkaamisen.

2. Pallominen

Tavoitteena hiutalegrafiitin anisotropian aiheuttama litiumioniakun negatiivisen elektrodin alhaisen ominaiskapasiteetin ongelma, hiutalegrafiitin morfologiaa tulisi muuttaa niin, että se olisi mahdollisimman isotrooppinen.

Pallografiitin tuotanto on teollistettu. Teollisessa tuotannossa tuulen iskutyöstökoneita käytetään pääasiassa hiutalegrafiitin pallomaistamiseen. Niistä ilmavirran pyörrepulverisaattori on yleisesti käytetty laite. Tässä menetelmässä on vähemmän epäpuhtauksia sferoidointiprosessin aikana, mutta sen laitteet ovat kooltaan suuria, grafiitin määrä on suuri ja saanto on pieni, mikä on hyvin rajallista laboratorion valmistuksessa.

Viime vuosina jotkut tutkijat ovat käyttäneet laboratoriovalmisteluun pientä pyörivää iskumyllyä. Analysoimalla huokoisuuden muutoksia sferoidointiprosessin aikana he havaitsivat, että energian kasvu sferoidointiprosessin aikana lisäsi grafiittihiukkasten avointa huokoisuutta ja vähensi niiden suljettua huokoisuutta. , Joka vaikuttaa sen sähkökemialliseen suorituskykyyn. Edellä mainitun kuivahionnan lisäksi jotkut tutkijat käyttävät myös sekoitettua jauhamista märkäjauhatusmenetelmää käyttäen vettä väliaineena, lisäämällä dispergointiaineena karboksimetyyliselluloosaa estämään grafiittihiukkasten agglomeroitumista veteen, tämä jauhatusmenetelmä voi grafiittihiukkasia tehokkaasti kulmautunut; sen jälkeen kun tuote on luokiteltu syklonien ja sedimentaation avulla, saadaan kapeita kokojakautumia sisältäviä hiukkasia. Tutkimukset osoittavat, että pallomaisen poistamisen ja luokittelun jälkeen sen palautuva kapasiteetti kasvaa merkittävästi, noin 20mAh / g.

Grafiittihiukkasten itsensä muotoilemisen lisäksi ultrahieno grafiittijauhe voidaan sitoa myös pallomaiseksi sideaineen avulla. Tällä menetelmällä valmistetuilla grafiittipalloilla on erinomainen isotropia. Viime vuosina jotkut tutkijat ovat käyttäneet glukoosia amorfisena hiilen esiasteena ja sideaineena ja suihkukuivattu nano-piihiukkasten ja grafiittihiukkasten tehokkaaksi kiinnittämiseksi yhteen ja agglomeroimalla ultrahienot grafiittihiukkaset säännöllisiin palloihin, jotta ominaiskapasiteetti voi olla 600 mAh / G: n yläpuolella piikapasiteetin menetys latauksen ja purkamisen aikana on voitettu tietyssä määrin, ja kapasiteetin säilyvyysaste 100 syklin jälkeen on ≥90%.

Wu et ai. käytti polyvinyylialkoholin viskositeettia ultrahienon grafiittijauheen sitomiseksi ja kuivaamiseksi isotrooppisiksi säännöllisiksi pallomaisiksi hiukkasiksi sumukuivaamalla. Hienon grafiitin välissä olevien pienien huokosten ansiosta syklin vakaus lisääntyi. 105 syklin jälkeen spesifinen kapasiteetti pysyi arvossa 367mAh / g, mutta mikrohuokosten läsnäolon vuoksi alkuperäinen tehokkuus oli pienempi, 77%; hiilisitraattipinnoitteen lisäämisen jälkeen alkuperäinen tehokkuus nousi 80%: iin. Tällä menetelmällä ei ole korkeita vaatimuksia grafiittiraaka-aineen morfologialle, ja muodostuneiden hiukkasten isotropia on hyvä. Syklin suorituskyky on vakaampi kuin grafiittijauheella, ja ominaiskapasiteetti on lähempänä 372mAh / g.

Palloidamalla hiutalegrafiittia negatiivisen elektrodimateriaalin ominaiskapasiteettia (≥350mAh / g), ensimmäisen syklin hyötysuhdetta (≥85%) ja syklin suorituskykyä voidaan parantaa merkittävästi (kapasiteetin retentioaste 500 syklin jälkeen on ≥80%) . Negatiivisena elektrodimateriaalina litiumioniakkuille hiukkaskoko d50 on sopivin välillä 16-18 μm. Jos hiukkaskoko on liian pieni, ominaispinta-ala on suurempi, jolloin negatiivinen elektrodi kuluttaa suuren määrän Li + ensimmäisen syklin aikana muodostaen siten kiinteän dielektrisen rajapintakalvon (SEI-kalvo), mikä tekee ensimmäisen latauksen ja purkamisen hyötysuhde alhainen; jos hiukkaskoko on liian suuri, ominaispinta-ala on suhteellisen suuri. Pieni, kosketuspinta elektrolyytin kanssa on pieni, mikä vaikuttaa negatiivisen elektrodin ominaiskapasiteettiin.

Kolme, pintakäsittely

1 Muuta huokosrakennetta

Grafiitin pintahuokosrakenne on tärkeä tekijä, joka määrittää paristojen kyvyn lisätä litiumia. Mikrohuokosten läsnäolo grafiittimateriaalin pinnalla voi lisätä Li: n diffuusiokanavaa + ja vähentää Li: n diffuusiovastusta + parantaen siten tehokkaasti materiaalin nopeuden suorituskykyä.

Cheng et ai. sijoitettiin grafiitti voimakkaaseen emäksen (KOH) vesiliuokseen syövytystä varten ja hehkutettiin sitten 800 ° C: ssa typpi-ilmakehässä nanohuokosten tuottamiseksi pinnalle. Näitä nanohuokosia voidaan käyttää Li +: n sisääntulona, ​​jotta Li + ei vain pääse sisään grafiitin päätypinnalta, vaan myös upotetaan pohjapinnalta, mikä lyhentää siirtymispolua . Testauksen, lataamisen ja purkamisen nopeudella 3 ° C KOH-syövytetyn grafiittianodin kapasiteetin retentioaste on 93%, mikä on korkeampi kuin alkuperäisen grafiitin (85%); nopeudella 6C voidaan saavuttaa kapasiteetin säilyvyysaste 74%.

Shim et ai. verrattiin raakagrafiitin, KOH-syövytetyn-hehkutetun grafiitin ja KOH-syövytetyn grafiitin kapasiteetin retentioasteita 80 ° C: ssa ja todistettiin, että syövytetyn grafiitin kapasiteetin retentioaste 80 ° C: ssa on paras ja syövytetty-hehkutettu grafiitti on toinen. Syynä tähän on se, että korkean lämpötilan hehkutus tuhoaa kristallirakenteen. Impedanssianalyysin avulla 50 jakson jälkeen syövytetyn grafiitin Li + -diffuusiovastus on vain 60% alkuperäisen grafiitin vastaavuudesta, mikä selittää edelleen sen nopeuden optimoinnin.

Jotkut tutkijat käyttävät myös höyrykerrostusta kasvattaakseen johtavia hiilinanoputkia grafiitin pinnalla in situ, jolloin grafiitin alkuperäinen varaus- ja purkutehokkuus on> 95% ja kapasiteetin retentioaste 528 syklin jälkeen on> 92%.

Voidaan nähdä, että grafiittipinnan huokosrakenteen optimointi voi lisätä Li: n diffuusiokanavaa + ja vähentää Li: n diffuusiovastusta +, mikä on tehokas tapa parantaa nopeuden suorituskykyä ja grafiitin syklin vakaus.

2 Pinnan hapettuminen

Hapettuminen voi eliminoida luonnongrafiitin pinnalla olevat epäjärjestykselliset hiiliatomit, jolloin grafiittipinnan hapetus-pelkistysreaktio voi edetä tasaisesti. Samanaikaisesti funktionaalisia ryhmiä, kuten -COO- ja -OH, muodostuu hapettuneen luonnollisen grafiitin pinnalle. Nämä funktionaaliset ryhmät sitoutuvat luonnollisen grafiitin pintaan kovalenttisten sidosten muodossa ja muodostavat kemiallisesti stabiilin SEI-kalvon luonnollisen grafiitin pinnalle lataus- ja purkaussyklien aikana, mikä parantaa luonnollisen grafiitin ensimmäistä latauksen purkaustehokkuutta ja sykliä grafiitin käyttöikä paranee. Hapetin valitsee yleensä O2: n, HNO3: n ja H202: n.

Hapetus kaasufaasihapettimella edellyttää yleensä korkeassa lämpötilassa tapahtuvaa käsittelyä grafiittihiukkasten pintavirheiden korjaamiseksi. Shim et ai. käytetty ilma hapettimena luonnollisen grafiitin hapettamiseksi 550 ° C: ssa. Tutkimuksessa havaittiin, että hapettumisprosessin aikana tapahtunut painonpudotus liittyy lineaarisesti ominaispinta-alan vähenemiseen; hapetuksen jälkeen luonnongrafiitin pinnan halkaisija on 40 ～ 400A. Pinta-ala pienenee merkittävästi, ja sen syklin suorituskyky ja ensimmäisen latauksen purkaustehokkuus paranevat, mutta sen palautuva kapasiteetti ja nopeuden suorituskyky pysyvät muuttumattomina.

Lisäksi joitain suhteellisen heikkoja hapettavia kaasuja, kuten H20 ja CO2, lisätään inerttiin kaasuun grafiitin hapettamiseksi korkeissa lämpötiloissa. Kokeet ovat havainneet, että Ni: n, Co: n, Fe: n ja muiden katalyyttien lisääminen hapetusprosessiin voi parantaa hapetuskäsittelyn vaikutusta, ja Li voi myös muodostaa metalliseoksia hapetuskatalyytteinä käytettyjen metallien kanssa, ja nämä seokset voivat myös auttaa parantamaan palautuvaa kapasiteettia.

Voimakkaiden hapettavien nestemäisten reagenssien (kuten H2O2, HNO3 jne.) Käyttö voi hapettaa grafiitin alemmassa lämpötilassa. Yleensä grafiittihiukkasten pinta on mikrohapetettu tai mikro-paisunut. Wu et ai. käytti erilaisia ​​hapettimia (ammoniumpersulfaatti, H2O2, ceriumsulfaatti jne.) grafiitti-anodimateriaalien hapettamiseen ja havaitsi nanohuokosia grafiittihiukkasten pinnalla korkean resoluution transmissioelektronimikroskopian (HRTEM) kautta, jotka ovat mikrooksidia grafiitti Kääntyvä kapasiteetin lisäys tarjoaa perustan.

Mao et ai. valmistettu mikro-hapetettu grafiitti, hapettimena K2FeO4, joka eliminoi grafiitin pinnan häiriintyneen osan, ja lisäsi nanohuokosia ja joitain Fe-elementtejä lisäämään grafiitin palautuvaa kapasiteettia 244mAh / g: sta 363mAh / g: ksi.

Lisäksi jotkut ihmiset käyttävät hapettimia ja interkalantteja grafiitin mikro-laajentamiseen, mikä laajentaa litium-interkalointikanavia ja parantaa litium-interkalointikapasiteettia ja nopeuden suorituskykyä. Zou et ai. käytti H2O2-hapetinta ja väkevää rikkihappoa interkaloivana aineena mikrolaajennetun grafiitin valmistamiseksi; sitten fenolihartsia käytettiin hiilipäällysteen edeltäjänä niin, että negatiivisen elektrodimateriaalin ominaiskapasiteetti saavutti 378mAh / g, ja 100 lataus- ja purkaussyklin jälkeen kapasiteetin retentioaste on 100%.

Voidaan nähdä, että mikrolaajennuksen ja hiilipäällysteisen komposiittimodifikaatiokäsittelyn jälkeen komposiittimateriaalin syklin suorituskyky paranee huomattavasti verrattuna luonnolliseen hiutalegrafiittiin ja päällystettyyn luonnolliseen hiutalegrafiittiin. Grafiitin hapettumiskäsittelyn tarkoituksena on pääasiassa poistaa häiriintyneitä hiiliatomeja grafiitin pinnalta tai lisätä nanohuokosia, laajentaa Li + -insertio- ja vapautumisreittiä, mikä voi tehokkaasti parantaa negatiivisen elektrodimateriaalin nopeuden suorituskykyä ja syklin vakautta. , ja kontrastikapasiteetin parantamisen vaikutus ei ole suuri. Tämä toiminto on sama. Grafiittipinnan huokosrakenteen muuttaminen on sama.

3 Pintafluoraus

Fluorattu grafiitti valmistetaan fluorimalla luonnollisen grafiitin pinta. Fluorauskäsittelyn avulla luonnollisen grafiitin pinnalle muodostuu CF-rakenne, joka voi vahvistaa grafiitin rakenteellista vakautta ja estää grafiittihiutaleiden putoamisen syklin aikana. Samanaikaisesti luonnongrafiitin pintafluoraus voi myös vähentää vastusta Li + -diffuusioprosessissa, lisätä ominaiskapasiteettia ja parantaa sen lataus- ja purkutehoa.

Wu et ai. käytti argonkaasua, joka sisälsi 5% fluoria, luonnongrafiitin fluoristamiseen 550 ° C: ssa. Viiden syklin jälkeen kulonki tehokkuus nousi 66 prosentista 93 prosenttiin, ja ominaiskapasiteetti oli myös grafiitin teoreettisen ominaiskapasiteetin yläpuolella. Matsumoto et ai. käytti ClF3: ta erilaisten hiukkaskokojen luonnollisen grafiitin käsittelyyn Käsittelyn jälkeen havaittiin, että grafiittipinnalla oli F- ja Cl-elementtejä, ja pienemmän luonnollisen grafiitin hiukkaskoolla oli pienempi pinta-ala. Lataus- ja purkutestien avulla kaikkien näytteiden ensimmäistä lataus- ja purkutehokkuutta lisättiin 5–26%.

Yin et ai. syntetisoi sarjan polytiofeeni / grafiittifluoridikomposiittimateriaaleja polymeroimalla tiofeenimonomeereja fluoratun grafiitin pinnalla raaka-aineena ja havaitsi, että Pth-pinnoite, joka sisältää 22,94%, voi purkautua suurella nopeudella 4C ja energian tiheys voi olla Se saavuttaa 1707Wh / Kg, mikä on korkeampi kuin luonnongrafiittimateriaalit.

Grafiitin fluorihoidon avulla nopeuden ja syklin suorituskyky paranevat tehokkaasti, mutta ominaiskapasiteetti ei parane suuresti; sen jälkeen kun fluorattu grafiitti on modifioitu uudelleen, ominaiskapasiteettia voidaan parantaa tehokkaasti.

4 Pinnoitteen muokkaus

Pinnoitteen muokkaus perustuu grafiittimäiseen hiilimateriaaliin GG: nä "ydin GG" ja kerrokseen amorfista hiilimateriaalia tai&"kuori GG" metallia ja sen oksidi päällystetään sen pinnalle hiukkasten muodostamiseksi GG: n kanssa; rakenne. Yleisesti käytettyjen amorfisten hiilimateriaalien esiasteita ovat matalan lämpötilan pyrolyyttiset hiilimateriaalit, kuten fenolihartsi, piki ja sitruunahappo. Metallimateriaalit ovat yleensä metalliosia, joilla on hyvä johtavuus, kuten Ag ja Cu.

Amorfisten hiilimateriaalien kerrosten väli on suurempi kuin grafiitin, mikä voi parantaa Li {0}} diffuusiokykyä, mikä vastaa Li + -puskurikerroksen muodostamista grafiitin ulkopinnalle, jolloin grafiittimateriaalien suurvirtaisen lataus- ja purkutehon parantaminen; metallielementtejä voidaan parantaa Negatiivisen elektrodimateriaalin johtavuus parantaa sen lataus- ja purkautumistehoa matalissa lämpötiloissa. Menetelmä sävelkorkeuden käyttämiseksi amorfisen hiilen edeltäjänä on ollut suhteellisen kypsä, ja se on mainittu opinnäytetyössä monta kertaa.

Viime vuosina Han et ai. tutki kivihiiliterva-piikin (CTP) (liuotettuna heksaaniin, tolueeniin ja tetrahydrofuraaniin) eri komponenttien ja erilaisten pehmenemispisteiden (20 ℃, 76 ℃, 145 ℃ ja 196 ℃) vaikutuksia grafiittianodeihin. Kemiallisten ominaisuuksien vaikutus. Tutkimukset ovat osoittaneet, että lataaminen ja purkaminen 5 ° C: ssa ja päällystäminen liukenemattomilla heksaanilla ja tolueeniliuoksilla CTP: ssä voi ylläpitää ominaiskapasiteettia 263mAh / g 5 ° C: ssa; ja mitä korkeampi CTP-pehmenemispiste, sitä suurempi on materiaalin ominaiskapasiteetti. CTP-materiaalin ominaiskapasiteetti, jonka pehmenemispiste on 196 ℃, voi nousta 278mAh / g, ja myös varauksensiirtovastus pienenee pehmenemispisteen kasvaessa.

Wu et ai. sekoitettiin fenolihartsi ja pallomainen grafiitti metanoliin, liuotin haihdutettiin kuiviin ja hehkutettiin sitten korkeassa lämpötilassa inertissä atmosfäärissä; jauhamisen ja seulonnan avulla saatujen grafiittihiukkasten pinta oli sileämpi, mikä lisäsi sen syklin vakautta ja viiden syklin jälkeen sen ominaiskapasiteetti on 172mAh / g suurempi kuin grafiittimateriaalin. Pikan ja fenolihartsin lisäksi jotkut tutkijat ovat viime vuosina tutkineet sitruunahappoa amorfisena hiilen esiasteena.

Grafiitin, metallin ja metallioksidin yhdistelmä saadaan pääasiassa saostamalla grafiitin pinnalle. Metallipinnoite voi paitsi parantaa grafiitin elektronista johtavuutta, myös Sn: tä ja sen oksideja ja seoksia voidaan käyttää matriisimateriaalina litiumvarastointiin, jolla on synergistinen vaikutus grafiitin kanssa negatiivisen elektrodin sähkökemiallisen suorituskyvyn optimoimiseksi edelleen. Käyttämällä NaH: ta SnCl2: n tai SnCl4: n pelkistämiseen n-butanolissa nano-Sn-kerroksen kerrostamiseksi grafiitin pinnalle voidaan saavuttaa vakaa ominaiskapasiteetti 400 - 500 mAh / g. Metallien, kuten Ag: n ja Cu: n, saostuminen käyttää yleensä galvanointia, ja tuloksena oleva metallikerros on sileä ja tasainen. Lisäksi hopeapeilireaktio on myös yksinkertainen ja tehokas menetelmä hopeapäällysteen muodostamiseksi.

Hiilipäällyste on tehokas menetelmä grafiittianodien sähkökemiallisen suorituskyvyn optimoimiseksi, mutta sen optimointivaikutus on rajallinen. Sillä on vain osittainen optimointitoiminto syklin vakauden sekä ensimmäisen lataus- ja purkutehokkuuden suhteen; metallipäällyste parantaa vain anodimateriaalin johtavuutta ja syklin vakautta. Sillä on parempi vaikutus lataus- ja purkutehoon alhaisessa lämpötilassa. Siksi nämä kaksi hiilipäällystysmenetelmää ja metallipäällystysmenetelmää eivät pysty ratkaisemaan grafiitin matalan ominaiskapasiteetin luontaista haittaa.

Neljänneksi, dopingmuutos

Dopingin muokkausmenetelmä on joustavampi ja doping-elementit ovat erilaisia. Tällä hetkellä tutkijat ovat aktiivisempia tässä menetelmässä. Muiden kuin hiiltä sisältävien elementtien seostaminen grafiittiin voi muuttaa grafiitin elektronista tilaa, mikä helpottaa elektronien saantia ja lisää siten upotetun Li + -määrää.

Pyrolysoimalla H3PO4 ja H3BO3, Park et ai. seostettu onnistuneesti P ja B grafiitin pinnalle ja muodostanut niiden kanssa kemiallisia sidoksia, mikä paransi tehokkaasti grafiitin syklin vakautta ja nopeuden suorituskykyä. Koska Si: llä ja Sn: llä on kyky varastoida litiumia, näiden kahden alkuaineen ja grafiitin yhdistettä on tutkittu enemmän. Park et ai. lisäsi antimonia sisältäviä tinaoksidihiukkasia grafiittianodimateriaaliin. Antimonia sisältävät tinaoksidihiukkaset ja grafiittihiukkaset on yhdistetty toisiinsa sitruunahapolla anodimateriaalin ominaiskapasiteetin nostamiseksi arvoon 530mAh / g, ja ominaiskapasiteetti voidaan ylläpitää 50 syklin jälkeen. 100%.

Chen et ai. yhdistettiin nano-piihiukkaset, piki ja hiutalegrafiitti sumukuivauksen avulla, jotta saatiin ominaiskapasiteetti 1141 mAh / g. Samaan aikaan muut tutkijat ovat sekoittaneet grafiittia, amorfisia hiilimateriaaleja esiasteita ja nano-Si: tä orgaanisessa liuottimessa ultraäänellä, sekoittamalla tai pallomyllyllä, ja sitten komposiittimateriaalit on kuivattu ja hehkutettu, mikä lisäsi tehokkaasti negatiivisen elektrodin ominaiskapasiteettia materiaalia. Se vahvistaa Si: n ja grafiitin synergistisen vaikutuksen.

Eri elementtien dopingilla grafiittimateriaaleilla on erilaiset optimointivaikutukset sen sähkökemialliseen suorituskykyyn. Niistä sellaisten alkuaineiden (Si, Sn) lisääminen, joilla on myös kyky varastoida litiumia, vaikuttaa merkittävästi grafiittianodimateriaalien ominaiskapasiteetin kasvuun, mutta itse grafiitin ominaiskapasiteetin rajoituksen vuoksi ihanteellista vaikutusta ei silti saavuteta.

Viisi loppuhuomautusta

Sferoidisaatio, huokosrakenteen muutos, hapettumisen muokkaus, fluorausmuutos ja pinnoitteen muokkaus voivat parantaa grafiittipohjaisten anodimateriaalien alkuvarausta ja purkaustehokkuutta, lisätä Li: n diffuusionopeutta anodimateriaalissa ja optimoida nopeuden suorituskykyä anodimateriaalista. Vaikutus on merkittävä syklin vakauden kannalta, mutta ominaiskapasiteetin parantamisessa ei ole selvää optimointivaikutusta. Doping-modifikaatiolla voidaan täysin yhdistää materiaaleja, joilla on erilaiset litiumvarastointikyvyt, käyttää omia etujaan ja lisätä merkittävästi negatiivisen elektrodimateriaalin ominaiskapasiteettia, mutta sen nopeuden suorituskyky ja syklin vakaus heikentyvät tietyssä määrin. Siksi tulevaisuuden tutkimuksen painopisteeksi tulee useiden menetelmien käyttäminen grafiitti- ja Si- tai Sn-elementtien tehokkaan yhdistelmän synergistiseen muokkaamiseen ja komposiittimateriaalien heikon syklin vakauden ratkaisemiseksi.