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实验室研究与探索2025年第06期:硅颗粒尺寸对PVDF基固态锂电性能的影响实验

来源:期刊VIP网 时间:


作者:韩俊伟;赵璐;秦欣;孔德斌;

单位:中国石油大学(华东)高端化工与能源材料研究中心;中国石油大学(华东)材料科学与工程学院;中国石油大学(华东)新能源学院;中国石油大学(华东)化学化工学院;

摘要:为了研究硅颗粒尺寸对复合固态锂离子电池性能的影响,实验采用恒流充放电法测试了不同尺寸硅在PVDF基固态锂离子电池中的电化学性能,并运用恒电流间歇滴定法分析了Li~+在不同循环圈数下硅电极内部的扩散动力学。实验结果表明,在PVDF基固态锂离子电池中,硅颗粒尺寸越小,循环性能和倍率性能越优异,并且具有更大的锂离子扩散系数,表明硅颗粒尺寸越小越有利于Li~+的扩散。此外,实验还探究了硅颗粒在脱锂状态下的形貌变化和失效过程。结果发现,随着循环次数增加,硅颗粒间出现黏结现象且黏结现象逐渐加剧,硅颗粒的边界逐渐消失。该实验不仅有助于深入理解硅颗粒尺寸对电池性能的影响,还能激发学生的创新精神,培养其独立思考和解决实际问题的能力,从而提升学生的专业素养与科研能力。

关键词:固态电池;;颗粒尺寸;;硅负极;;电化学性能

基金资助:国家自然科学基金项目(52202041)