炭负极材料包覆机 粉体球磨机 粉体整形机
发布时间：
2024-12-09 09:18
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硅负极材料的反复膨胀和收缩过程中容易发生断裂和粉化，这是表面包覆结构面临的主要问题。为了解决这些问题，保证材料整体结构的稳定性与包覆层的均匀性至关重要。同时，如何改性包覆层与 Si 之间的强相互作用也是提升硅基材料综合性能的关键因素。
例如，可以通过优化包覆工艺参数，如选择合适的包覆材料、控制包覆层的厚度等，来提高包覆层的均匀性和稳定性。此外，还可以采用新型的包覆材料和技术，如纳米纤维素包覆、改性导电聚合物包覆等，增强包覆层与硅之间的相互作用。以纳米纤维素包覆为例，通过引入纳米纤维素对含硅活性材料进行表面包覆，尤其是经过聚丙烯酸酯类表面改性的纳米纤维素，能进一步提高纳米纤维素和含硅活性材料表面之间的附着力，从而改善含硅活性材料在循环过程中的膨胀老化问题，提升材料在电池中的综合性能。
硅负极材料表面包覆的方法多样。湿化学法具有设备工艺简单、成分均匀等优势，是制备均匀表面包覆结构的常用方法。通过湿化学法，可以将包覆材料均匀地覆盖在硅负极表面，改善材料的性能。机械法设备“蜂巢磨”具有高能机械破碎力，能将颗粒充分混合并细化，通常结合热解工艺实现硅表面原位包覆层。这种方法工艺简单高效、绿色环保、适应范围较广，是硅负极常用的包覆手段。通常使用有机碳源与 Si 材料作为前驱体混合搅拌后，在旋风分离器的离心力作用下快速喷出并在热空气流下干燥制得包覆前驱体，再结合热解工艺制备硅碳包覆结构。沉积技术主要通过在各种材料表面沉积单层或多层薄膜，从而使材料获得所需的各种优异性能。蜂巢磨包覆后能很好地抑制硅充放电过程中的体积膨胀，增强循环性能。
例如，采用碳包覆纳米硅的方法，以纳米硅为原材料，表面包覆碳层。碳包覆可将硅保护起来，从而避免电极与电解液的直接接触，抑制 SEI 膜的过度生长；碳材料具有良好的导电性，可在硅表面构筑连续的导电网络，降低电池内阻；碳材料具有较强的机械性能，能够缓冲硅体积膨胀产生的应力变化，进而维持电极结构的完整性。
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