Siniɲɛsigi labɛnninlitiyɔmu-iyɔn batiriwka kan ka se ka -kuran caman- minɛnw ka laɲiniw dafa, i n’a fɔ kuran mɔbili saniyaninw, kuran mɔbili ɲagamininw minw be don ɲɔgɔn na, ani kuran marayɔrɔ minw be lɔ yɔrɔ kelen. Anode minan kura minw be yiriwara, setigiya ye baarakɛcogo tagamasiɲɛ jɔnjɔnw dɔ ye. Ka sinsin yɛlɛmacogo suguya caaman kan, minɛn kandidati dɔw minw ka tewori setigiya ka bon, olu ye silisiyɔmu (Si), zerimaniyɔmu (Ge), silisiyɔmu monokisidi (SiO), eta (Sn), ani a ka oksidi (SnOz), minw ka setigiya tipikali be daminɛ 783 mA·g (SnOz·g/h1 kama) ka taga se 421 ma. Hali ni o fɛnɲɛnamafagalanw be ni setigiya kɛrɛnkɛrɛnninw nafaw ye minw ka bon ni laada grafiti (372 mA·bg) ani litiyɔmu titanati (LTO, 175 mA·Ng) ye, u ka bonya yɛlɛmaniw ani u ka setigiya bɔnɛ fɔlɔ min tɛ se ka yɛlɛma, o be dan sigi u ka sii la. Walisa ka see sɔrɔ o gwɛlɛyaw kan, sɛgɛsɛgɛrikɛlaw ye fɛɛrɛ caaman sɛgɛsɛgɛ, i n’a fɔ ka fɛnɲɛnamaw hakɛ dɔgɔya ka kɛ nanoscale ye ani k’a ɲini ka minanw dilan minw be se ka kɛ nɛgɛ litiyɔmu ye minw be baara kɛ wala minw tɛ baara kɛ. O fɛɛrɛw cɛma, ka sanu litiyɔmu min be baara kɛ ni fɛn wɛrɛw fara ɲɔgɔn kan ka kɛ fɛn ye min be se ka yɛlɛma, o y’a yira ko a be se ka yɛlɛmani don yɛlɛmaniw na. Ka fara o kan, ka baara kɛ ni nanostructures sugu caaman ye, i n’a fɔ nanowires walima nanotubes, o fana y’a yira ko a ye fɛɛrɛ ɲuman ye ka anode minanw sɔrɔ minw be se ka baara kɛ koɲuman, ka baara kɛ ni hakɛ ɲuman ye ani ka ɲɛnamaya kɛ wagatijan kɔnɔ.
Si--Anodi minɛnw minw basiginin be silisiyɔmu kan
Silisiyɔmu-basigi anodi minanw ka ca ni silisiyɔmu saniyalen, silisiyɔmu oksidi, ani silisiyɔmu/karibɔni ɲɔgɔndanw ye. U ka tewori seko ɲuman kosɔn, u ka lamini ɲumanya, ani u ka dugukolo marayɔrɔ caman kosɔn, u jatilen lo ka kɛ sugandili ɲuman ye bɔnsɔn nata -barika -batiri litiyɔmu-iyɔn anodiw kama. Sinuwa lɔnnikɛlaw lo ye mɔgɔ fɔlɔw ye diɲɛ kɔnɔ ka hakilina dɔ lawuli ka silisiyɔmu nanoscale don litiyɔmu-iyɔn batiriw la. Ka kɛɲɛ ni Sinuwaw ka silisiyɔmu sɔrɔfɛnw caman ye ani diɲɛ-ɲɛminɛbaga ye silisiyɔmu fɛnɲɛnamafagalanw dilanni setigiya la, ɲininiw ni yiriwali jijaliw be caya silisiyɔmu -basigi anodi minanw kan ani u ka baara kɛcogo litiyɔmu-iyɔn batiriw la, o nafa ka bon kosɛbɛ ka se ka lɔnniya sɔrɔ siniɲɛsigi fɛɛrɛw la. litiyɔmu-iyɔn batiriw.
Ni an y’u suma ni laada grafiti anodi minanw ye, silisiyɔmu be se kɛrɛnkɛrɛnnin dɔ yira min ka bon ni tewori ye (4211 mA·h/g) ani a ka delisiyasiyɔn se ka dɔgɔ dɔɔni (0,5V). A kɔrɔtanin lo ko silisiyɔmu ka baarakɛcogo fanga ka bon dɔɔni ni grafiti ta ye. Jaa 5-9 be atomu labɛncogo kɛrɛnkɛrɛnnin yira silisiyɔmu kristali kɔnɔ. Chargement wagati la, n’i be baara kɛ ni silisiyɔmu ye i n’a fɔ anode, o be se ka litiyɔmu nɔgɔya dɔgɔya, o min be se ka batiri latanga. Ka fara o kan, silisiyɔmu ka ca ani a sɔngɔ man gwɛlɛ. Nka, ka silisiyɔmu don litiyɔmu-iyɔn batiri anodiw la, o fana be gwɛlɛya dɔw lawuli. Komi silisiyɔmu ye fɛɛn dɔ ye min be se ka yɛlɛma, a ka teli ka yɛlɛma. O kɔ, charge-discharge cycles caman kɔ, volume yɛlɛmaniba minw be sɔrɔ litiyɔmu-ion donni n’a bɔli fɛ, o be se ka kɛ sababu ye ka minanw tiɲɛ, ka nɔɔ to yɔrɔw basigili kan ani ka se ka kɛ sababu ye ka minanw bɔ ɲɔgɔn na ni collecteur sisan ye, min be nɔɔ jugu to batiri ka ɲɛnamaya kan. Ka fara o kan, o bonya cayali fana be bali ka filimu barikaman dɔ dilan min be se ka baara kɛ koɲuman ani min be se ka baara kɛ koɲuman. Silisiyɔmu saniyalen walima a kɔnɔfɛnw jɛnsɛnnin ɲɔgɔn fɛ karibɔni nɛgɛ kɔnɔ, o be se k’o gwɛlɛyaw nɔgɔya cogo dɔ la: fan kelen na, o be fɛn ɲɔgɔndanw ka elekitoroniki yɛlɛmacogo bɛɛ fisaya; fan wɛrɛ fɛ, karibɔni sɔrɔli be dɛmɛ don ka degun nɔgɔya min be sɔrɔ silisiyɔmu hakɛ yɛlɛmaniw fɛ, o be dɔ bɔ tiɲɛni na elekitorodiw labɛncogo la; o wagati kelen na, karbɔni be se ka SEI filimu labɛncogo basiginin dɛmɛ. O kama, fɛn minw be ɲɔgɔn sɔrɔ ani u be silisiyɔmu ni karbɔni nafaw fara ɲɔgɔn kan, u be jati anodi ɲumanw dɔ ye minw be se ka kɛ batiriw ye minw be se ka kɛ litiyɔmu-iyɔn ye ani u ka fanga ka bon.
SiO
Ka fara silisiyɔmu kan, silisiyɔmu monokisidi (SiO) fana jatelen don anodi minɛn ye min be se ka kɛ litiyɔmu-iyɔn batiriw ye k’a sababu kɛ a ka tewori se ye min ka ca ni 1600 mA·h/g ye. Ka fara o kan, litiyɔmu-oksijɛni koordinasiyɔn b’a yira ko yɛlɛmani fitininw be kɛ a hakɛ la ani fanga minw be baara kɛ, u ka dɔgɔ charge ani decharge wagati la. Elɛkitorosimiki yɛlɛmani minw be se ka kɛ o baara kɔnɔ, olu ye SiO yɛlɛmani ye ka kɛ Si ni LiO ye, o kɔfɛ, silisiyɔmu-litiyɔmu ɲɔgɔndan be kɛ ni Li ye; walima silisiyɔmu-litiyɔmu nɛgɛ ni LixSiO2 labɛnni tilennin. A ka kan ka kɔrɔsi ko SiO barikaman saniyalen tɛ basigi funteni hakɛ bɛɛ la ani o la a be se ka toli ka kɛ Si ni SiO2 ye cogoya kɛrɛnkɛrɛnninw na ni yɛlɛmani ye min tɛ bɛn ɲɔgɔn ma. I n’a fɔ silisiyɔmu, SiO be bonya wala a be dɔgɔya kosɔbɛ litiyɔmu dontuma n’a bɔtuma na. Ka fara o kan, SiO ka yɛlɛmani man ɲi, o lo b’a to litiyɔmu-iyɔn be don ani ka bɔ dɔɔni dɔɔni. Walisa k’o koo nunu ɲɛnabɔ, ka yɛlɛmani don mɔgɔw ka setigiya la ani ka yɛlɛmaniw basigi, sɛgɛsɛgɛrikɛlaw ye fɛɛrɛ caaman sɛgɛsɛgɛ. O la, karibɔni nɔrɔli fɛɛrɛ, litiyɔmu dɔgɔyali SiO kɔnɔ ni elekitorosimiki ye ani SiO fɛnɲɛnamaw hakɛ dɔgɔyali, olu lo jatilen lo fɛɛrɛ ɲumanw ye kɛrɛnkɛrɛnnin na. Kɛrɛnkɛrɛnniya la, n’u farala fɛn misɛnninw kan ani karibɔni nɛgɛw kan, litiyɔmu iyɔnw ka jɛnsɛnni sira be se ka surunya koɲuman, k’a sɔrɔ u be ɛlɛkitoroni ni iyɔnw ka yɛlɛmani ɲuman fisaya, o cogo la, u be se ka see sɔrɔ gwɛlɛyaw kan minw kofɔra ka tɛmɛ.
GE
Germaniyɔmu ye mɔgɔw hakili sama kosɔbɛ litiyɔmu-iyɔn batiri anodi minanw sɛgɛsɛgɛli la k’a sababu kɛ a ka litiyɔmu marali setigiyaba ye (1623 mA·h/g) Liz2Ge5 stoikiyomɛtiri hakɛ la ani a ka litiyɔmu doncogo n’a bɔcogo min be se ka yɛlɛma. Hali ni germaniyɔmu sɔngɔ ka gwɛlɛ ka tɛmɛ silisiyɔmu kan ani a ka setigiya ka dɔgɔ dɔɔni, nafa caaman b’a la i n’a fɔ a be se ka yɛlɛma yɛlɛma silisiyɔmu ta la siɲɛ 10 000 ani a ka bandi yɔrɔ be 0,67 eV dɔrɔn lo la. Kalan dɔw y’a yira ko litiyɔmu iyɔnw ka jɛnsɛnni hakɛ be teliya siɲɛ 15 ka tɛmɛ silisiyɔmu kan degere 360 la ani siɲɛ 400 ni so kɔnɔ funteni be yen. O fɛnw be germanium di ka bɔli ɲuman kɛ sisan ani ka charge transport ɲuman di. O fangaba-baarakɛcogo nafa ka bon kɛrɛnkɛrɛnnin na baarakɛcogow la minw be fangaba-ba ɲini, i n’a fɔ kuran mɔbiliw. Nka, i n’a fɔ silisiyɔmu, germaniyɔmu fana be ni gɛlɛya ye min b’a to a ka bonya ka se 300% ma, o kɛra kunbalan ye a ka baarakɛcogo ɲuman na litiyɔmu-iyɔn batiriw kɔnɔ. Ni an be baara kɛ ni nanostructures dilancogow ye i n’a fɔ nanoparticules, nanowires, walima nanotubes, volume yɛlɛmaniw ka nɔɔ jugu be se ka dɔgɔya ka ɲɛ, o la, a be se ka coulombic ka baarakɛcogo fisaya. A ka ɲi k’a lɔn ko n’an be germanium nanoparticules-fɛnw labɛn minw be se ka yɛlɛma yɛlɛma, n’u be baara kɛ ni fɛɛrɛ nɔgɔmanw ye i n’a fɔ pyrolyse solide-state pyrolyse, o be se ka yɛlɛma don yɛlɛmafɛnw ka baara la.
SnO2
Tin dioxide (SnO2), min labɛnna fɔlɔ Fujifilm fɛ, o ye mɔgɔ caaman hakili sama i n’a fɔ elekitorodi minan jugu litiyɔmu-iyɔn batiriw kama k’a sababu kɛ a ka tewori setigiyaba ye ani a ka baarakɛcogo fanga dɔgɔyali ye (0,6 eV ɲɔgɔn, ka ɲɛsin LiLi ma). Elɛkitorosimiki yɛlɛmani baara la, a be tɛmɛ fɔlɔ yɔrɔ dɔ la min tɛ se ka yɛlɛma, o yɔrɔ la SnO2 be dɔgɔya ka kɛ nɛgɛdaga (Sn) ani litiyɔmu oksidi (LiO) ye; o kɔfɛ, yɔrɔ dɔ be kɛ min be se ka yɛlɛma, o min be kɛ ni tin-litiyɔmu nɛgɛ labɛnni n’a toli ye. Tewori la, SnO2 mɔli kelen kelen bɛɛ be se ka ɲɔgɔn sɔrɔ ni litiyɔmu mɔli 8,4 ye, o min be bɛn tewori setigiya ma min ye 1491 mA·h/g ye. Nka, ka kɛɲɛ ni yɛlɛmani fɔlɔ ka yɛlɛmani dɔgɔyali ye, baarakɛcogo ɲumanw na, se min be sɔrɔ yɛlɛmani/bɔli yɛlɛmani kɔfɛ- 783 mA·h/g{{13}n} ɲɔgɔn fɛ, o dɔrɔn lo be jati, ani o sɔngɔ be baara kɛ ni thepractical of SO2 ye. Ka fara o kan, charge-discharge cycles wagati la, o minan be bonya kosɛbɛ (a ka ca ni 200% ye), o be na ni setigiya dɔgɔyali ye kosɔbɛ. O kama, ɲininikɛlaw b’u yɛrɛ di ka SnO2 ka nɛgɛso basigili fisaya ani ka setigiya min tɛ se ka segi ka bɔ a la, o dɔgɔya ka sababu kɛ a hakɛ yɛlɛmaniw ye fɛɛrɛ suguya caaman fɛ.