ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับโลหะผสมคาร์บอนซิลิกอน
โลหะผสมคาร์บอนซิลิกอน (โลหะผสม Si-C) เป็นวัสดุคอมโพสิตส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิคอน (SI) และคาร์บอน (C) ซึ่งมักจะถูกเตรียมโดยกระบวนการเผาที่อุณหภูมิสูงหรือการสะสมไอสารเคมี (CVD) โครงสร้างของมันรวมความสามารถทางทฤษฎีสูงของซิลิกอน (4200 mAh/g) เข้ากับค่าการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมและความเสถียรของโครงสร้างของคาร์บอนและใช้กันอย่างแพร่หลายในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวัสดุอุณหภูมิสูง
ความได้เปรียบของผลิตภัณฑ์
ความหนาแน่นของพลังงานสูง: ซิลิคอนเป็นวัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบมีความจุทางทฤษฎีเกินกว่ากราไฟท์ (372 mAh/g) ซึ่งสามารถปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ได้อย่างมีนัยสำคัญ
Long Cycle Life: การขยายปริมาตรของซิลิคอนบัฟเฟอร์ที่ใช้คาร์บอน (ด้วยอัตราการขยายตัว 300% ในระหว่างการชาร์จและการปลดปล่อย) ลดการกระจายตัวของอิเล็กโทรดและยืดอายุการใช้งาน
ค่าการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม: เครือข่ายคาร์บอนช่วยเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าต่ำโดยธรรมชาติของซิลิคอนและเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนประจุ
ประสิทธิผลของต้นทุน: เมื่อเทียบกับวัสดุนาโนซิลิคอนบริสุทธิ์กระบวนการเตรียมของวัสดุคอมโพสิตซิลิกอนคาร์บอนนั้นโตขึ้นและเหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่
พื้นที่แอปพลิเคชัน
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน: ใช้เป็นวัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบรุ่นต่อไปสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า (เช่นแบตเตอรี่ Tesla 4680) และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค (สมาร์ทโฟนแล็ปท็อป)
ระบบจัดเก็บพลังงาน: ปรับให้เข้ากับความต้องการการจัดเก็บพลังงานระดับกริดรองรับการชาร์จอย่างรวดเร็วและการปลดปล่อยความจุสูง
วัสดุอุณหภูมิสูง: ใช้สำหรับส่วนประกอบที่ทนต่อการบินและอุณหภูมิสูงเช่นการเคลือบเครื่องยนต์
อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์: วัสดุคอมโพสิตซิลิกอนคาร์บอนมีศักยภาพในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงาน
หลักการทำงาน (นำแบตเตอรี่เป็นตัวอย่าง)
ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอิเล็กโทรดเชิงลบของซิลิกอนคาร์บอนจะทำงานผ่านกลไกการจัดการผสม: ในระหว่างการชาร์จลิเธียมไอออนที่ฝังอยู่ในซิลิคอนเพื่อสร้างโลหะผสม Li-Si (เช่น Li ₂₂ Si ₅) และเมทริกซ์คาร์บอนจะกระจายความเครียดและรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ในระหว่างการปลดปล่อยลิเธียมไอออนจะถูกลดทอนและซิลิกอนกลับสู่สถานะเดิม เครือข่ายนำไฟฟ้าของคาร์บอนเร่งการถ่ายโอนอิเล็กตรอนในขณะที่โครงสร้างที่มีรูพรุนสำรองพื้นที่ขยายตัวเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเสถียร
สรุป
โลหะผสมซิลิคอนคาร์บอนแก้ความขัดแย้งระหว่างความจุสูงและความทนทานผ่านผลเสริมฤทธิ์กันของซิลิกอนและคาร์บอนกลายเป็นวัสดุสำคัญในด้านการจัดเก็บพลังงาน ด้วยความก้าวหน้าของนาโนเทคโนโลยีและกระบวนการคอมโพสิตขอบเขตการใช้งานของพวกเขาจะขยายตัวต่อไป

ข้อกำหนดของโลหะผสมคาร์บอนซิลิกอน
|
ระดับ |
ศรี |
C |
อัล |
S |
P |
|
SI68C18 |
68%นาที |
18%นาที |
สูงสุด 3% |
0. 05%สูงสุด |
0. 05%สูงสุด |
|
SI65C15 |
65%นาที |
15%นาที |
สูงสุด 3% |
0. สูงสุด 1% |
0. สูงสุด 1% |
|
SI60C20 |
60%นาที |
20%นาที |
สูงสุด 4% |
0. สูงสุด 1% |
0. สูงสุด 1% |
ซิลิคอนคาร์บอนสูงสามารถแทนที่ ferrosilicon, ซิลิกอนคาร์ไบด์และคาร์บอนลดลงเพื่อลดปริมาณ deoxidizer คุณสมบัติ: ปรับปรุงคุณภาพของเหล็กหลอมเหลวปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ปรับปรุงพลังงานผลิตภัณฑ์ใหม่ลดการเพิ่มอัลลอยด์ลดต้นทุนการทำเหล็กและเพิ่มผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ
ป้ายกำกับยอดนิยม: ซิลิคอนคาร์บอนอัลลอยซัพ, ข้อมูลจำเพาะของ Ferro Silicon, คุณภาพของ Ferro Silicon, Ferro Silicon สำหรับการประสาน, Ferro Silicon สำหรับการตรวจสอบ, Ferro Silicon สำหรับเอกสาร, Ferro Silicon สำหรับการควบคุมคุณภาพ
