近些年来,将高纯度纳米晶硅制备成硅电子浆料涂覆在太阳能电池基板表面,进一步提高硅太阳能电池的转化效率成为太阳能工业中的一个重要方向。大规模、高效地生产高纯度的纳米硅粉成为提高太阳能电池转化效率、生产高效太阳能电池的关键环节。纳米硅粉的制备技术备受关注,按制备纳米硅粉所需原料的不同进行分类,可将其分为以硅烷(SiH4)、二氧化硅(SiO2)、多晶硅(Si)和四氯化硅及其衍生物(SiCl4、SiHCl3等)为原料的4大类。01以硅烷为反应原料进行纳米硅粉生产的技术主要有等离子增强化学气相沉积法(PECVD)、激光诱导化学气相沉积法(LICVD)和流化床法(FBR)等。其中PECVD和LICVD是目前生产纳米硅粉主要的工业生产技术。 杭州装修纳米硅磨石地坪代理商。湖北本地纳米硅磨石地坪设备工程
在中试放大方面,项目组于2014年6月与江西紫宸科技有限公司正式开展合作,并搭建了硅碳负极材料的中试生产线,开始进行公斤级的小批量生产。到2015底,已经可以生产批次稳定性较高的吨级碳包覆纳米硅材料。到2016年底,已经可以提供百公斤级的碳包覆氧化亚硅材料;目前,该中试线已经可以提供不同类型与规格的纳米硅碳负极材料,并且有很多新型工艺以及当前工艺的改进路线正在积极研发和试验中。同时,该中试线的规模也在不断扩大,预计到2017年底将实现不同种类的纳米硅碳负极材料吨级至百吨级生产。另外,项目组拥有多项纳米硅碳负极材料在国内的早期核心专利,具有一定的竞争优势江苏本地纳米硅磨石地坪生产厂家品牌纳米硅磨石地坪设备工程。
二维纳米硅材料结构形态有利于抑制体积膨胀,增强电极、电解液、集流体的接触,而且其结构能够缩短锂离子的扩散距离,缓解体积膨胀导致的电极剥落。二维纳米硅材料有硅纳米薄膜、硅纳米片等。[14]制备了硅纳米线阵列薄膜,其由单晶硅纳米线组成,从而提高硅负极的电化学性能,在150mAh/g的电流密度下充放电循环30次后仍有1000mAh/g的可逆容量。Tao[15]等通过电沉积技术制得Si复合电极,首先在铜箔上用两步法沉积上一层微纳结构的Ni层,然后在一定条件下沉积上一层Si。通过这种方法取得不错的结果,材料的容量为1239mAh/g,经过100次循环之后,还有800mAh/g以上的容量,材料的容量保持率为。硅纳米薄膜、硅纳米片等二维纳米硅材料同样存在制备成本过高的问题,也不适合规模化量产。著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
常见硅碳负极材料分类目前比较常见的硅碳负极材料主要有以下几类:①碳包覆纳米硅(nano-Si@C);②氧化亚硅碳复合材料(SiO@C);③硅纳米线(Sinanowire/SS);④变氧型氧化亚硅碳复合材料(SiOx@C);⑤无定形硅合金(amorphousSiM)。碳包覆纳米硅是以纳米硅为原材料,表面包覆碳层的结构。其中硅材料的粒径为30~200nm,碳层多采用沥青高温碳化处理后形成的软碳。其单体容量一般为400~2000mA·h/g,成本较低,首效较高,但电池膨胀较大,长循环稳定性较差。纳米硅磨石地坪供应商家。
氧化亚硅碳复合材料是以氧化亚硅材料为核,这里的氧化亚硅一般是采用化学气相沉积法将2~10nm的硅颗粒均匀分布在SiO2的基质中。其单体容量一般为1300~1700mA·h/g。由于硅材料颗粒更小、分散更加均匀且材料结构更加致密稳定,该材料膨胀较低,拥有非常好的长循环稳定性。但是由于SiO2首周与锂发生不可逆反应,该材料的首效一般较低,且成本较高,一定程度上限制了其在全电池中的使用。硅纳米线指的是通过特殊的工艺,制备出严格控制长径比的圆柱状纳米硅颗粒,再在颗粒表面包覆碳层。这种结构的材料比容量和首效都较高,但是需要配合成熟的预理化技术才能满足SEI膜对锂的不断消耗以确保长循环稳定性,工艺上存在一定难度。 上海品牌纳米硅磨石地坪供应商家。江苏纳米硅磨石地坪供应商家
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变氧型碳氧化亚硅碳复合材料指的是在碳包覆氧化亚硅的基础上,通过对原材料的特殊处理,改变原材料中氧元素的含量,从而达到提升材料首效或者改善材料循环性能的目的。其单体容量一般为1300~1700mA·h/g。该材料同时可以具有较高的首效和较好的长循环稳定性,是目前比较的硅碳材料之一。无定形硅合金指的是在高温条件下将纳米硅与金属单质(如铁、铜等)复合,再在颗粒表面包覆碳层得到。这种制备工艺得到的结构中硅材料是无定形的,因此材料的循环性能理论上会较好。而且由于单质金属不与金属锂发生化学反应,该材料的首效一般也较高。但是该材料的制备难度较大,制备成本较高,且碳化过程易使硅颗粒结晶析出,目前还不适合规模化生产。 湖北本地纳米硅磨石地坪设备工程
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