En raison de ses avantages uniques tels qu'une capacité théorique élevée (4200 mAh/g) et des ressources abondantes, le matériau d'anode en silicium (Si)devrait remplacer l'anode en graphite actuellement largement utilisée et devenir le principal matériau d'anode¹⁻² pour les batteries lithium-ion de nouvelle génération. Actuellement, les anodes à base de silicium les plus susceptibles d'être commercialisées à grande échelle sont les anodes silicium-carbone et les anodes silicium-oxygène. Bien que les deux aient des capacités spécifiques élevées, en raison du mécanisme d'alliage et de désintercalation du silicium, l'expansion structurelle qu'ils entraînent est également très importante. Une expansion structurelle plus importante détruira le film d'interface d'électrolyte solide d'origine (Solid Electrolyte Interface, SEI) à la surface du matériau en silicium, ce qui entraînera la destruction et la régénération continues du film SEI pendant la charge et la décharge du cycle, et consommera une grande quantité d'électrolyte, ce qui finira par entraîner une diminution de la capacité de la batterie. décroissance rapide². Par conséquent, pour évaluer les performances d'un matériau en silicium, en plus de sa capacité en grammes, de son premier effet et de son efficacité de cycle, il est également très important d'évaluer ses performances d'expansion.

Les méthodes d'évaluation de l'expansion existantes doivent préparer les matériaux d'anode en silicium dans des packs souples ou des cellules laminées, puis surveiller l'expansion in situ grâce à des structures d'application de force et des capteurs de haute précision. Cependant, la préparation des matériaux en poudre aux cellules finies nécessite non seulement des lignes de production de cellules matures, et le cycle d'évaluation est également très long, alors comment évaluer rapidement les performances d'expansion d'un matériau en silicium est devenu un problème épineux qui afflige de nombreux développeurs de matériaux. De plus, cet appareil est également compatible avec le test d'expansion conventionnel des packs souples et des cellules laminées de petite taille (100 * 100 mm), ce qui permet vraiment d'obtenir une machine polyvalente !

Le système de criblage rapide in situ à expansion d'anode à base de silicium à quatre canaux (comme illustré sur la figure) s'appuie sur le mode d'assemblage de la pile bouton et réalise avec succès la mesure directe des performances d'expansion de l'anode en silicium à l'extrémité de l'électrode, et évite d'avoir à préparer la batterie finie. Les coûts de main-d'œuvre, de matériel et de temps requis pour le noyau évaluent avec précision les indicateurs de performance les plus importants des matériaux d'anode en silicium avec la plus petite consommation et l'efficacité la plus rapide, ce qui accélère votre recherche et développement !

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