Сферический анод Glassact SiOC обеспечивает емкость в два раза выше по сравнению с графитом

Специалисты компании X-BATT представили сферический анод из оксикарбида кремния (SiOC), который обеспечивает вдвое большую обратимую ёмкость по сравнению с анодом из графита. Однако это пока лишь заявление представителей компании, основанная на их внутренних данных.

Заявленные показатели следующие:

• обратимая емкость более 800 мАч/г;
• скорость зарядки более 8C при сохранении более 80% номинальной емкости;
• циклическое вздутие менее 8%;
• более 8000 циклов при глубине разряда более 80%.

Новый материал изготавливают путём придания запатентованной прекерамической смоле формы почти идеальных микросфер с узким распределением по размерам. Далее по технологии их преобразовывают керамику в результате низкотемпературного процесса пиролиза в печах, где материал прибывает непродолжительное время. Внутренняя структура представляет собой проводящий углеродный каркас, поддерживающий стеклокерамическую матрицу. Этот каркас заключён в защитную внешнюю оболочку. Такая структура хорошо подходит для хранения лития при сохранении стабильности границы раздела электролита.

Распространённый механизм деградации кремниевых анодов, связан непосредственно с разложением электролита. В данном случае малая площадь поверхности и сферическая морфология ограничивают разложение электролита.

SiOC от чистого кремния отличает именно заявление представителей X-BATT о стабильности размеров материала. Ведь металлический кремний в процессе литирования существенно расширяется. Это создаёт напряжение в структуре электрода и приводит к уменьшению ёмкости. Керамический материал SiOC является химически и термически стабильным. Целевой показатель набухания, по данным X-BATT, составляет <8%.

Компромисс, на который пришлось пойти к специалистам, заключается в меньшей ёмкости по сравнению с системами, использующими чистый кремний. Однако это всё равно в два раза больше по сравнению с графитовым анодом. В компании X-BATT заявляют, что новый материал выпускается внутри страны с использованием эмульсионного процесса. Технология совместима с оборудованием, которое зарекомендовала себя в смежных отраслях. Это является существенным плюсом для масштабируемости технологии.