Ниже приводится краткое изложение основных преимуществ и недостатков углеродных электродов, интегрируя многочисленные результаты исследований:
I. Основные преимущества
Youdaoplaceholder0 низкая стоимость
Производство не требует обработки графитизации, что значительно снижает потребление энергии (например, графитизация требует дополнительного потребления электроэнергии около 4500 кВт -ч на тонну). Сырье в основном кока -кола, а его цена ниже, чем у металлических электродов или графитовых электродов.
Отличная химическая стабильность
Он устойчив к сильной кислотной и щелочной коррозии, обладает сильной устойчивостью к окислению при высоких температурах (пленка оксида поверхности может задержать потребление) и подходит для суровых сред, таких как электролиз и металлургия.
Хорошая электрическая проводимость и электрохимическая активность
Проводимость соответствует требованиям большинства электрохимических реакций; Поверхность атомов углерода может адсорбировать органические/биомолекулы посредством π-π-укладки, что способствует построению биосенсоров (таких как обнаружение глюкозы).
Экологические особенности
Замена традиционной электродной пасты может уменьшить загрязнение фальца асфальта и улучшить рабочую среду.
Youdaoplaceholder0 Механические свойства и размеры размеров
Диаметр может быть настроен (φ780-1400 мм) для повышения стабильности дуги и эффективности теплового плавления. Высокая механическая прочность, устойчивая к высокотемпературной деформации 45%.
Youdaoplaceholder0 2. Основные недостатки
Низкая эффективность первого заряда и разряда (поле батареи)
Высокая специфическая площадь поверхности и структура пор приводят к большому количеству необратимых реакций (таких как чрезмерное потребление ионов лития/натрия с помощью SEI-пленки) и первой кулоновской эффективности кремниевого углеродного анода необходимо улучшить с помощью технологии до литеатической технологии.
Проблема расширения объема (анод лития/натрия)
Расширение лития интеркаляции кремния в кремниевых углеродных композитах не было полностью подавлено. Долгосрочный велосипед может вызвать структурное растрескивание и ослабление пропускной способности.
Youdaoplaceholder0 энергия плотность ограничена
В приложениях батареи фактическая удельная емкость углеродных электродов (таких как активированные углеродные суперконденсаторы) намного ниже теоретического значения. Из -за сложности для ввода микропористых ионов удельная скорость использования площади поверхности является низкой (типичное значение составляет всего 22,7%).
Процесс подготовки сложный
Высокопроизводительные углеродные электроды (такие как кремниевые углеродные структуры и нано-активированный углерод) требуют точной регуляции пористости и дисперсии, создавая значительные проблемы для согласованности массового производства и более высоких затрат, чем графитовые аноды.
имеет меньшую коррозионную сопротивление, чем графитовый электрод
В таких сценариях, как алюминиевый электролиз, скорость коррозии углеродных анодов выше, чем у графитовых электродов, и их необходимо часто заменять