Ніжэй прыводзіцца кароткая інфармацыя аб асноўных перавагах і недахопах вугляродных электродаў, інтэгруючы некалькі вынікаў даследаванняў:
I. Асноўныя перавагі
Youdaooplaceholder0 Нізкі кошт
Вытворчасць не патрабуе лячэння графітызацыі, што значна зніжае спажыванне энергіі (напрыклад, графітызацыя патрабуе дадатковага спажывання электраэнергіі каля 4500 кВт -г у тону). Сыравіна ў асноўным кокс, а яе цана ніжэй, чым у металічных электродаў або графітавых электродаў.
Выдатная хімічная ўстойлівасць
Ён устойлівы да моцнай кіслаты і шчолачнай карозіі, мае моцную ўстойлівасць да акіслення пры высокіх тэмпературах (плёнка павярхоўнай аксіду можа затрымаць спажыванне) і падыходзіць для жорсткіх умоў, такіх як электраліз і металургія.
Добрая электрычная праводнасць і электрахімічная актыўнасць
Праводнасць адпавядае патрабаванням большасці электрахімічных рэакцый; Паверхню атамаў вугляроду можа адсарбаваць арганічныя/біямалекулы праз π-π, што спрыяе пабудове біясенсараў (напрыклад, выяўлення глюкозы).
Асаблівасці навакольнага асяроддзя
Замена традыцыйнай электроднай пасты можа паменшыць забруджванне асфальту і палепшыць працоўную сераду.
Youdaooplaceholder0 Механічныя ўласцівасці і памернае прыстасаванне
Дыяметр можна наладзіць (φ780-1400 мм) для павышэння стабільнасці дугі і эфектыўнасці плаўлення цеплавога. Высокая механічная трываласць, устойлівая да дэфармацыі высокай тэмпературы 45%.
Youdaooplaceholder0 2. Асноўныя недахопы
Нізкая эфектыўнасць першага зарадкі і разраду (поле батарэі)
Высокая спецыфічная плошча паверхні і структура пары прыводзяць да вялікай колькасці незваротных рэакцый (напрыклад, празмернае спажыванне іёнаў літыя/натрыю з дапамогай плёнкі SEI) і першай кулёмнай эфектыўнасці анода крэмнію-вугляроду трэба палепшыць па тэхналогіі папярэдняга ўзроўню.
Праблема пашырэння аб'ёму (анод літый/натрыю)
Літый-міжканцыйнае пашырэнне крэмнію ў крэмніевых вугляродных кампазітах не было цалкам душацца. Доўгі веласіпед можа выклікаць структурнае парэпанне і паслабленне магутнасці.
Youdaooplaceholder0 шчыльнасць энергіі абмежаваная
У прыкладаннях батарэі фактычная спецыфічная ёмістасць вугляродных электродаў (напрыклад, звышконцытатараў актываванага вугляроду) значна ніжэй, чым тэарэтычнае значэнне. З -за складанасці мікрапорыстых іёнаў для ўваходу, спецыфічная хуткасць выкарыстання плошчы паверхні нізкая (тыповае значэнне складае толькі 22,7%).
Працэс падрыхтоўкі складаны
Высокапрадукцыйныя вугляродныя электроды (напрыклад, структуры ядра-абалонкі сіліконавага вугляроду і нанаактываваны вуглярод) патрабуюць дакладнай рэгуляцыі сітаватасці і дысперсіі, ствараючы значныя праблемы для масавай вытворчасці і маюць больш высокія выдаткі, чым графітныя аноды.
мае меншую ўстойлівасць да карозіі, чым графітавы электрод
У такіх сцэнарыях, як алюмініевы электраліз, хуткасць карозіі вугляродных анодаў вышэй, чым у графітавых электродаў, і іх трэба часта замяняць часта