シリコンとホスフィンを用いて新しい複合体を開発し、リチウムイオン電池のアノードを作製するために使用した。この材料は非常に効率的で、現在のリチウムイオン電池に比べて、新しいアノード材料は電池の充電速度と電池容量をそれぞれ3倍と5倍に向上させ、同時に電池全体の重量を低下させた。電池のアノード材料としてシリコンのみを使用すると、サイクル安定性が低下します。既存のリチウムイオン電池の負極は炭素基のグラフェンシート層から堆積され、1つのリチウム原子は6つの炭素原子に適している。新たな蓄電量を増やすために、科学者はシリコンを炭素の代わりに利用して、シリコンがより多くのリチウムを配合することができるようにして、4つのリチウム原子が1つのシリコン原子に対応するようにしようと試みたことがある。しかし、シリコンは充電中に顕著に拡張し縮小し、それによって充電容量の急速な破裂と紛失を引き起こし、グラフェンシートの形状も電池の充電率を制約する。最大の充電容量を維持するためにシリコンを安定させるために、彼らはグラフェンシート間にシリコンクラスタを添加し、グラフェンシートの弾性嵌合電池を利用して中のシリコン原子の数の変化を使用して、大量のリチウム原子を電極に記憶させた。シリコンクラスタの添加はエネルギー密度をより高くすることができ、同時にシリコンの拡張と縮小による充電容量の損失を低減することができ、双方とも美しいと言える
リチウムイオン電池の容量を高める方法
1、接着性、導電性のより良い活物質を使用する：これにより接着剤、導電剤のドレッシング中の含有量を減らすことができ、それにより単位質量ドレッシングが発揮できる容量を高めることができる、また接着剤、導電剤の使用量が減少しても材料活物質の圧密などの加工性能を高めることができる。
2、リチウムイオン電池パックは自己放電率が異なり、電圧が一致しないなど、まずそれが異なる電圧の電池であることを検出し、それから正常なリチウムイオン電池パックの容量、電圧、自己放電、電池内部抵抗などと一致する電池を交換して使用する。あるいはリチウムイオン電池パック電圧差平衡修復器を使用する。
3、組み合わせ性能がより優れた材料体系を選択する：整合性が悪い材料を組み合わせると、リチウムイオン電池の循環性能を下げるだけでなく、倍率性能やプラスマイナス極のグラム発揮にも影響する可能性がある、同様に、材料の整合性がより良い場合、グラムの発揮、循環、膨張率などの性能は改善できるかもしれない。
リチウムイオン電池の充電速度を高める方法
リチウムイオン電池の充電方法は多くの種類があり、一般的な充電方法は定電流充電法、定電圧充電法、定電流定電圧充電法、変流充電法、パルス充電法、間欠充電法などがある。
1.リチウムイオン電池の性能の発揮は電池温度の影響を受け、温度が低すぎると電池内部物質の活性に影響し、高すぎると内部物質の構造を破壊し、一般的に許容される範囲は-20℃から+65℃の間であり、設計を行う際には一般的に0℃から+60℃の間を選択すればよい。
2.変電流間欠充電法の主充電段階は充電電圧を限定する条件下で、電流が徐々に減少する間欠方式を採用して充電電流を増加させ、すなわち充電過程を加速させ、充電時間を短縮した。しかし、この充電モード回路は複雑でコストが高く、一般的には大電力の急速充電時にのみ採用が考えられている。
3.インテリジェント充電は現在比較的先進的な充電方法であり、電池電圧と電流の増分を検査することによって電池の充電状態を判断し、電池が許容できる充電電流を動的に追跡し、充電電流を電池が許容できる最大充電曲線の近くに終始させる。
SOC、DOD、SOH、放電Cレート…蓄電池パラメータの詳細説明
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