检索结果-南通市图书馆

表面技术 2023年第5期52卷 288-297页

作者：宋俊蒋明杰楚晓婉万驰李会洁张琦陈宇慧吴学红刘娟芳郑州轻工业大学能源与动力工程学院郑州450001 重庆大学能源与动力工程学院重庆400044 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044

目的提高冷喷涂制备锂离子电池硅(Si)基负极的电化学性能,探究冷喷涂制备硅基负极结合特性对电极性能的影响。方法通过涂覆和冷喷涂制备硅基负极,利用剥离强度试验测试活性材料与集流体的结合强度。通过扫描电镜表征充放电前后电极表... 详细信息

目的提高冷喷涂制备锂离子电池硅(Si)基负极的电化学性能,探究冷喷涂制备硅基负极结合特性对电极性能的影响。方法通过涂覆和冷喷涂制备硅基负极,利用剥离强度试验测试活性材料与集流体的结合强度。通过扫描电镜表征充放电前后电极表面及断面形貌,分析2种电极的结构稳定性。通过观察单颗粒子沉积形貌,研究硅颗粒的沉积特性。采用恒流充放电、循环伏安法、交流阻抗法分别研究电极的循环性能和动力学特性。结果在相同剥离条件下,Si-喷涂样品结合强度高,且剥离现象出现较晚,Si-喷涂样品的平均载荷为2.04 N,大于Si-涂覆样品的平均载荷(1.51 N)。Si-涂覆电极材料与集流体的贴合度较差,铜箔与涂层以及涂层材料内部均存在大量的孔隙结构,Si-喷涂电极活性材料均匀沉积于铜箔表面簇状的缝隙中,涂层较薄,未能覆盖簇状凸起。硅颗粒无法连续沉积形成较厚的涂层,仅以嵌入的方式沉积于铜箔表面。Si-涂覆电极循环200次后,容量仅剩51 mAh/g,而Si-喷涂电极循环200次后,容量高达240 mAh/g。Si-喷涂电极的Rct比Si-涂覆小,说明Si-喷涂电极的嵌入式结构利于电荷的转移。Si-涂覆电极的锂离子扩散系数在1~200次嵌锂后,始终比Si-喷涂电极高出1个数量级。结论冷喷涂制备的硅基负极具有更高的结合强度。Si-喷涂电极活性材料均匀沉积于铜箔表面簇状凸起缝隙之中,有利于缓解体积效应,提高了结构的稳定性,显示出更好的循环性能和容量性能。相比于Si-涂覆电极,Si-喷涂电极具有较小的电荷转移阻抗和较大的离子扩散阻抗。

关键词：锂离子电池硅基电极冷喷涂结合特性循环性能

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基于硅基电极的脑组织微动损伤仿真

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中国医学物理学杂志 2018年第1期35卷 120-124页

作者：张丙淑随力上海理工大学医疗器械与食品学院上海200093

目的:为预测脑组织微动损伤和解决植入电极的长期寿命问题,本研究基于硅基微电极进行建模,并对神经电极-脑组织有限元模型进行数值仿真。方法:采用超黏弹性模型描述脑组织材料,研究不同微动模式(纵向和横向)、不同物理耦合度下电极附近... 详细信息

目的:为预测脑组织微动损伤和解决植入电极的长期寿命问题,本研究基于硅基微电极进行建模,并对神经电极-脑组织有限元模型进行数值仿真。方法:采用超黏弹性模型描述脑组织材料,研究不同微动模式(纵向和横向)、不同物理耦合度下电极附近脑组织应变分布。结果:纵向载荷分析显示当摩擦系数μ增加时,脑组织最大von Mises应变呈降低趋势,并且电极尖端附近的组织应变最大,这表明电极与脑组织之间的物理耦合度对脑组织微动损伤有较大影响。增强电极和脑组织间的黏附程度,可以有效减小脑组织损伤。电极尖端的形状也极大地影响着组织的应变大小。横向载荷分析显示X轴方向的载荷产生的脑组织损伤区域大约为60μm,这表明电极之间的间距应大于60μm,否则不同电极产生的组织应变会发生重叠,这对于电极之间理想间距的设计和防止重叠应变形成多余的细胞鞘有着重要的意义。结论:数值仿真模型可以为电极-脑组织界面参数和电极间距设计参数提供参考,从而减少组织损伤,提高电极工作寿命,满足临床应用。

关键词：硅基电极有限元微动组织损伤

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硅基电极对抗坏血酸的电化学研究

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化工管理 2015年第26期 198-页

作者：于磊潍坊科技学院山东潍坊262700

电阻率2.2-3.3Ωcm n型单晶硅在氢氟酸-乙醇溶液中通过光电化学阳极刻蚀,再经过光氧化处理得到稳定的硅基样品。然后用多孔硅电极对抗坏血酸进行分析检验,利用兰力科电化学工作站,绘制线性扫描曲线来进行分析电压,电流,与抗坏血酸浓度... 详细信息

电阻率2.2-3.3Ωcm n型单晶硅在氢氟酸-乙醇溶液中通过光电化学阳极刻蚀,再经过光氧化处理得到稳定的硅基样品。然后用多孔硅电极对抗坏血酸进行分析检验,利用兰力科电化学工作站,绘制线性扫描曲线来进行分析电压,电流,与抗坏血酸浓度之间的关系。。

关键词：硅基电极抗坏血酸电化学

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硅/SiCO锂电池薄膜电极的制备及嵌锂机制研究

硅/SiCO锂电池薄膜电极的制备及嵌锂机制研究

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作者：魏威温州大学

学位级别：硕士

锂电池在小型移动电子设备、医疗器械、新能源汽车等领域的应用广泛,但目前商业化应用的石墨负极材料很难满足于各种产品对高能量密度的要求。硅因其超高的理论容量成为极具潜力的锂电池负极材料,但硅电极在充放电过程中巨大的体积膨胀... 详细信息

锂电池在小型移动电子设备、医疗器械、新能源汽车等领域的应用广泛,但目前商业化应用的石墨负极材料很难满足于各种产品对高能量密度的要求。硅因其超高的理论容量成为极具潜力的锂电池负极材料,但硅电极在充放电过程中巨大的体积膨胀大大限制了其进一步的应用。硅碳氧(Si CO)陶瓷由非晶态碳网络(自由碳)、硅四面体和二氧化硅组成,这种独特的纳米结构使其具有高比容量、循环性能优异、结构稳定性高等优点。本文采用磁控溅射法制备了硅/Si CO多层薄膜电极,以Si CO层中碳含量和厚度为研究变量,对样品的电化学性能进行了分析。结果发现,具有高碳含量Si CO层的硅/Si CO样品100次循环后的可逆容量达到1750-2000 m Ahg,这主要得益于硅层的高容量和Si CO层中自由碳网络对硅层的体积缓冲。通过第一性原理计算表明,锂沿硅/Si CO界面的扩散势垒远大于其在硅中的扩散势垒,表明锂更倾向于向硅中扩散。同时,计算结果揭示了Si CO层中Si-C/O硅中心四面体对体系的可逆容量具有巨大贡献,而键长较短的Si-Li键与O-Li键则与不可逆容量有关。在此基础上,提出了一种硅/Si CO锂电极体系可逆容量的计算方法,预测得到的可逆容量与实验相符。本文研究成果对于新型薄膜锂电极的开发具有一定的理论意义和工程价值。

关键词：锂电池硅基电极硅碳氧陶瓷嵌锂机制

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锂离子电池硅基负极粘结剂的制备及性能研究

锂离子电池硅基负极粘结剂的制备及性能研究

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作者：蔡勇杰浙江大学

学位级别：硕士

在信息化时代,锂离子电池的应用从便携式电子设备逐渐延伸至以电动汽车为代表的一系列大型电子器械中,并成为能源和工业发展领域的研究热点,人们不断追求具有更高比容量、长循环寿命以及低成本的锂离子电池。硅基材料由于具有极高的理... 详细信息

在信息化时代,锂离子电池的应用从便携式电子设备逐渐延伸至以电动汽车为代表的一系列大型电子器械中,并成为能源和工业发展领域的研究热点,人们不断追求具有更高比容量、长循环寿命以及低成本的锂离子电池。硅基材料由于具有极高的理论比容量受到广泛研究,但是硅在脱/嵌锂过程中的体积变化阻碍了其商业化进程,除了工艺昂贵的形貌调控手段外,硅基电池粘结剂的设计能有效提升电极的电化学性能。本文通过淀粉酶解引发聚合获得改性聚丙烯酸聚合物,将其与海藻酸钠进行热酯化获得具有适宜三维网络结构的粘结剂材料。进一步装配的硅基扣式电池具有优异的电化学性能,在1 A g-1下循环100圈质量比容量保持为2548 mAh g-1,循环200圈后阻抗由70Ω上升至282 Ω,较未淀粉改性以及未交联改性组有可观的性能提高。将粘结剂应用在氧化亚硅/石墨复合电极上后,于0.5 Ag-1下循环300圈可逆比容量保持为426 mAhg-1,平均每圈循环容量下降率为0.08%。通过对材料宏观以及微观形貌表征的进一步分析,结果证明该粘结剂材料能够有效地保护电极结构的完整性继而提升电池的电化学性能。在三维网络结构机理的基础上,为了进一步挖掘可逆氢键在硅基粘结剂的适用特性,引入氟系材料2-（全氟丁基）丙烯酸乙酯,通过乳液聚合将其与丙烯酸和丙烯酰胺进行反应,获得具有大量极性官能团的聚合物,并进一步与海藻酸钠适度热酯化,最终获得兼具交联体系和大量可逆氢键的双网络结构粘结剂。由此装配的硅基扣式电池具有优异的高倍率循环性能,在4A g-1电流倍率下循环200圈质量比容量保持为1557mAhg-1,阻抗从165 Ω上升至410Ω。通过调控共聚物的单体比例实验证明2-（全氟丁基）丙烯酸乙酯以及丙烯酰胺在该粘结剂体系中具有重要的提升作用。该粘结剂在硅/石墨复合电极中以0.5 A g-1循环200圈容量保持为600 mAhg-1,调整配比后在氧化亚硅/石墨复合电极中以1 Ag-1高电流倍率实现700圈长循环,并且容量保持在310mAhg-1,提高负载量为3.72mg cm-2后面积比容量维持在1.1 mAh cm-2。机械性能和形貌表征测试结果说明该粘结剂能够稳定电极结构并且削弱硅基膨胀的负面影响。

关键词：锂离子电池硅基电极含氟粘结剂双网络结构生物质改性

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