2017年7月11日,经过昨天同学们在面包板上焊接LED灯,并用老师给的电池驱动LED灯检测电路是否有故障,检测完毕后,今天在岳老师的带领下同学们用自己做的锂离子纽扣电池驱动LED灯。
由于便携式电子设备和电动汽车的快速发展和广泛应用,对于高比能量、长循环寿命的锂离子电池的需求十分迫切。目前商品化使用的锂离子电池主要采用石墨作为负极材料,而由于石墨的理论比容量仅为372mAh/g,限制了锂离子电池比能量的进一步提高。而硅因为其具有极高的理论比容量4200mAh/g成为新型高容量储锂材料的理想候选材料之一。但硅也有缺点,硅材料在脱锂过程中,存在严重的体积变化,容易造成硅颗粒的粉化,使电极片疏松,引起活性材料从集流体脱落,导致电极的循环稳定性大幅度下降,而且硅为半导体,导电性差,为了克服硅的这几方面的缺点,用碳包覆硅,一方面减小了锂离子嵌入的硅颗粒的绝对体积变化,减小复合材料的内应力,另一方面碳的导电性强,又解决了硅导电性差的问题。而复合后的碳包覆硅复合材料的最大放电比容量为512mAh/g,稍微低于包覆前的材料,但循环稳定性大大提高。
因此本次试验同学们自己作的碳包覆硅复合材料的锂离子电池是非常有前景的,同学们用自制的电池驱动LED灯,并检测电池是否能持久续航,将电池电耗完后,对电池进行充放电,检测电池的循环稳定性。
本次试验同学们看到了碳包覆硅复合材料锂离子电池的前景,希望“锂”尽千新队能够突破旧桎梏,闯出新天地。