Existieren in Silizium-Graphit Blendelektroden der Lithium-Ionen-Batterien Umlagerungen oder Ausgleichsströme zwischen Graphit- und Siliziumphase?

In Lithium-Ionen-Batterien, die Silizium-Graphit-Blendelektroden verwenden, können tatsächlich Umlagerungen und Ausgleichsströme zwischen der Graphitphase und der Siliziumphase auftreten. Diese Phänomene sind auf die unterschiedlichen elektrochemischen Eigenschaften und das unterschiedliche Verhalten der beiden Materialien während des Lade- und Entladeprozesses zurückzuführen.

Silizium hat eine viel höhere theoretische Kapazität als Graphit, neigt jedoch dazu, während der Lithium-Interkalation und -De-Interkalation zu schwellen und zu schrumpfen, was mechanische Spannungen und Rissbildung verursachen kann. Diese physikalischen Veränderungen können die elektrische Verbindung zwischen den Phasen beeinträchtigen und zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Lithium-Ionen führen.

Die Umlagerungen können auch durch die unterschiedlichen Diffusionsraten von Lithium-Ionen in den beiden Materialien beeinflusst werden, was zu einem Ungleichgewicht in den Strömen führen kann. Um diese Probleme zu minimieren, werden oft spezielle Bindemittel und Strukturdesigns verwendet, um die Stabilität und die elektrische Leitfähigkeit der Blendelektroden zu verbessern.