Silizium-Kohlenstoff-Komposit
Full Name (EN)
Silicon-Carbon Composite Anode
Short Definition (EN)
The practically established implementation of the silicon anode, in which nanostructured silicon is embedded in a carbon or graphite matrix to mechanically buffer volume change.
Category (EN)
Electrochemistry and Cell Chemistries
Definition (EN)
The silicon-carbon composite is the practically predominant implementation form of the silicon anode, in which nanostructured or porously built silicon is embedded in a carbon or graphite matrix that mechanically buffers the volume change silicon undergoes during charging and maintains electrical contact to the silicon particles even as deformation progresses. The carbon matrix serves both a structurally stabilizing and an electrically conductive function, while the silicon share, usually in the low-to-mid double-digit percentage range, deliberately raises energy density relative to pure graphite. Manufacturing methods and particle structuring of the composite are the subject of active industrial development, since they substantially determine how much silicon can be blended in without excessively shortening the cell's cycle life.
Full Name (DE)
Silizium-Kohlenstoff-Komposit (Anode)
Short Definition (DE)
Praxisübliche Umsetzungsform der Siliziumanode, bei der nanostrukturiertes Silizium in eine Kohlenstoff- oder Graphitmatrix eingebettet wird, um den Volumenwechsel mechanisch abzufedern.
Category (DE)
Elektrochemie und Zellchemien
Definition (DE)
Das Silizium-Kohlenstoff-Komposit ist die in der Praxis überwiegend eingesetzte Umsetzungsform der Siliziumanode, bei der nanostrukturiertes oder porös aufgebautes Silizium in eine Kohlenstoff- oder Graphitmatrix eingebettet wird, die den beim Laden auftretenden Volumenwechsel des Siliziums mechanisch abfedert und die elektrische Kontaktierung der Siliziumpartikel auch bei fortschreitender Verformung aufrechterhält. Die Kohlenstoffmatrix übernimmt dabei sowohl eine strukturell stabilisierende als auch eine elektrisch leitende Funktion, während der Siliziumanteil, meist im niedrigen bis mittleren zweistelligen Prozentbereich, die Energiedichte gegenüber reinem Graphit gezielt steigert. Fertigungsverfahren und Partikelstrukturierung des Komposits sind Gegenstand aktiver industrieller Weiterentwicklung, da sie maßgeblich bestimmen, wie viel Silizium beigemischt werden kann, ohne die Zyklenlebensdauer der Zelle übermäßig zu verkürzen.
Applications
Cell Manufacturing; Electric Vehicle; Consumer
Related Terms
Siliziumanode; Legierungsanode; SEI | Silicon Anode; Alloy Anode; SEI
Standards
Keine direkte normative Zuordnung / No direct normative assignment