體積膨脹導(dǎo)致的循環(huán)壽命、安全問題，為了解決這些問題又會(huì)產(chǎn)生新的關(guān)于制備、成本的問題。
在充放電過程中，硅的體積會(huì)膨脹100%-300%，不斷的收縮膨脹會(huì)造成硅碳負(fù)極材料的粉末化，嚴(yán)重影響電池壽命。硅的膨脹會(huì)在電池內(nèi)部去產(chǎn)生巨大的應(yīng)力，這種應(yīng)力會(huì)對(duì)極片造成擠壓，從而出現(xiàn)極片斷裂；還會(huì)造成電池內(nèi)部孔隙率降低，促使金屬鋰析出，影響電池的安全性。
解決體積膨脹的問題可以通過控制碳材料中硅的含量、減小硅體積到納米級(jí)；或改變石墨質(zhì)地、形態(tài)，實(shí)現(xiàn)碳和硅的最佳匹配；或者采用其他物質(zhì)對(duì)硅進(jìn)行包覆，促進(jìn)膨脹后的復(fù)原；還可以采用更適宜的電極材料等一系列方法來減少硅膨脹帶來的諸多問題。
實(shí)踐證實(shí)，要想取得比較理想的電化學(xué)性能，復(fù)合材料中的硅顆粒粒徑不能超過200-300nm。但是在比表面、粒徑分布、雜質(zhì)以及表面鈍化層厚度等關(guān)鍵指標(biāo)技術(shù)壁壘都很高，國內(nèi)廠家目前還達(dá)不到，而外購納米硅粉成本極高。
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