硅的快充性能为什么比石墨好

石墨负极由于其较高的理论比容量（372 mAh/g）、较低的工作电位（~0.1 V vs. Li/Li+）和较好的结构稳定性（体积变化<10%） 等优点，仍然是目前锂离子电池市场应用最多的负极材料。然而，石墨材料由于其层状结构决定锂离子必须从材料的端面嵌入，然后扩散至颗粒内部，致使传输路径较长，不可逆容量也较大，较慢的嵌锂过程阻碍了锂离子电池的快充应用。再者，石墨的嵌锂电位与锂金属沉积电位差异太小，且动力学条件较差，在充电速度过快的情况下，石墨负极侧由于较大的极化会将石墨的嵌锂电位降低至0 V以下，会造成金属锂在负极表面析出，容易造成有限锂源的损失、电池内阻的增大、容量的衰减等，从而加剧界面的不稳定性，导致循环性能衰降速度急剧增加，严重影响动力电池的使用寿命。另外，析出的锂金属会以枝晶的形式生长，从而会刺穿隔膜，造成电池内部短路，引起严重的安全问题等。

硅的电压平台比石墨高了一点，充电时析锂的可能性不大，安全性能上，较石墨有很大的优势。且，硅是地壳中丰度最高的元素之一，来源广泛，价格便宜。但，硅碳跟其他几个比，快充没那么好，硅碳的快充要解决缩短距离等：

硅理论容量接近3900

而石墨是约372

硅导电性不好

而石墨导电性好

硅在脱嵌锂会体积膨胀

而石墨不会

电极电位不一样

硅化石墨(siliconized

graphite)是指在石墨材料表面涂覆碳化硅层而构成的一种复合材料。硅化石墨的硬度实为SiC的硬度，它仅次于金刚石、氮化硼、碳化硼，比碳化钨、三氧化二铝等的硬度高。硅化石墨可用作磷酸，磷胺及氢氟酸等泵的轴承。此外半导体工业中，作为硅外延生长的发热片基体和夹具及制造人造关节、人造心脏瓣膜、人造齿根等。

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