【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学领域，特别是涉及一种利用丝束电极测试硅基负极材料sei膜形成与开裂的方法。
技术介绍
1、可充电金属离子电池因其方便性和在储能方面的广泛应用而引起了人们的兴趣。尤其是锂离子电池被广泛研究和商业应用。然而，随着全球需求的增加，追求更高容量的储能材料是全社会的目标，因此需要开发以丰富而廉价的电极材料来降低锂离子电池的整体成本。硅基负极具有较高的理论容量，并且因为价格低廉容量高等已得到广泛应用。硅基负极材料在锂离子充放电循环插入过程中，金属原子会与硅反应形成锂硅合金，随后大量扩充。对于锂离子电池来说，硅负极的体积变化高达400％。因此，在扩展区域和未扩展区域交界处存在不匹配应力。此外，锂引起的应力可能导致硅阳极sei膜的开裂，使硅阳极表面产生裂纹。然而，裂纹的形成很少受到重视。裂纹也可能在硅阳极中启动和传播，以释放失配的应力。因此开发一种测试硅基负极材料sei膜形成与开裂的方法迫在眉睫。目前，测试硅基负极材料sei膜的电化学方法有交流阻抗法，循环伏安法等。这些方法无法获取时间和空间上的信息。本专利提供一种新的微区电化学方法(丝束电极)用于测试硅基负极材料sei膜。
2、丝束电极是通过耦合所有接线端并紧密堆积所有电极以电化学方式集成，以便在电化学行为中有效地模拟传统的单电极。丝束电极能够通过测量工作电极表面局部区域的参数(例如电阻、电位和电流)来衡量电极表面的电化学情况，可提供电极表面局部电化学的空间和时间信息。wbe方法可以将电极表面区域(例如1cm2)细分为许多小部分，并通过单独的传感器测量每个部分的
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是提供一种利用丝束电极测试硅基负极材料sei膜形成与开裂的方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种利用丝束电极测试硅基负极材料sei膜形成与开裂的方法，包括如下步骤：
3、一、丝束电极的制备：
4、首先，将丝束电极原材料进行切割成相同尺寸的100根金属棒，并对金属棒进行表面抛磨除锈处理，然后将金属棒的一端连接彩排线用于连接测试仪器；
5、其次，另一端为测试面，用于测试样品电化学性能。将100根金属棒整齐排列成10*10的阵列电极，每根金属棒之间的间距为0.1-10mm；
6、最后，用环氧树脂将10*10的金属棒进行塑封，然后将塑封后的测试面进行抛光处理，等待测试。
7、二、工作电极的制备：
8、先将负极材料活性物质、导电剂、粘结剂按一定比例混合成均匀的负极材料浆料；
9、再将制备好的负极材料浆料涂敷在步骤一中的丝束电极的测试面，然后进行60℃真空烘干24h以备用。
10、三、将步骤二制备的工作电极带有负极材料浆料的一端放入密封电解池中，同参比电极和对电极一起浸没在锂离子电解液中进行电化学测试，来模拟锂离子负极材料在电池结构中的电化学性能以便测试其sei膜的形成与开裂。
11、在本专利技术一个较佳实施例中，在步骤一中，丝束电极原材料为铜合金、不锈钢、低碳钢、铝合金、钛合金中的一种。
12、在本专利技术一个较佳实施例中，在步骤一中，丝束电极原材料的金属棒的直径为0.001-1mm。
13、在本专利技术一个较佳实施例中，在步骤二中，负极材料活性物质为硅合金、硅碳中的一种或多种混合材料。
14、在本专利技术一个较佳实施例中，在所步骤三中，参比电极和对电极为锂片、箔片、饱和甘汞中的一种。
15、在本专利技术一个较佳实施例中，在步骤二中，导电剂包括cnt导电剂、sp导电剂、石墨烯、碳量子点等。
16、在本专利技术一个较佳实施例中，在步骤二中，粘结剂为pvdf粘结剂。
17、在本专利技术一个较佳实施例中，硅合金包含硅锡合金、硅铝合金、硅铈合金、硅镁合金、硅铜合金、硅钛合金、硅镍合金、硅铬合金、硅银合金、硅钼合金、硅铁合金、硅锆合金、硅钡合金中的一种或多种混合材料。
18、本专利技术的有益效果是：本专利技术利用丝束电极测试硅基负极材料sei膜形成与开裂的方法，采用丝束电极技术测试硅基负极材料sei膜的电化学方法，来表征硅基负极材料表面sei膜的形成与开裂行为，该方法可以将电极表面区域细分为许多小部分，并通过单独的传感器测量每个部分的电化学特性。
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1.一种利用丝束电极测试硅基负极材料SEI膜形成与开裂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用丝束电极测试硅基负极材料SEI膜形成与开裂的方法，其特征在于，在所述步骤一中，丝束电极原材料为铜合金、不锈钢、低碳钢、铝合金、钛合金中的一种。
3.根据权利要求1所述的利用丝束电极测试硅基负极材料SEI膜形成与开裂的方法，其特征在于，在所述步骤一中，丝束电极原材料的金属棒的直径为0.001-1mm。
4.根据权利要求1所述的利用丝束电极测试硅基负极材料SEI膜形成与开裂的方法，其特征在于，在所述步骤二中，负极材料活性物质为硅合金、硅碳中的一种或多种混合材料。
5.根据权利要求1所述的利用丝束电极测试硅基负极材料SEI膜形成与开裂的方法，其特征在于，在所述步骤三中，参比电极和对电极为锂片、箔片、饱和甘汞中的一种。
6.根据权利要求1所述的利用丝束电极测试硅基负极材料SEI膜形成与开裂的方法，其特征在于，在所述的步骤二中，导电剂包括CNT导电剂、SP导电剂、石墨烯、碳量子点等。
7.根据权利要求1
8.根据权利要求4所述的利用丝束电极测试硅基负极材料SEI膜形成与开裂的方法，其特征在于，所述的硅合金包含硅锡合金、硅铝合金、硅铈合金、硅镁合金、硅铜合金、硅钛合金、硅镍合金、硅铬合金、硅银合金、硅钼合金、硅铁合金、硅锆合金、硅钡合金中的一种或多种混合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种利用丝束电极测试硅基负极材料sei膜形成与开裂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用丝束电极测试硅基负极材料sei膜形成与开裂的方法，其特征在于，在所述步骤一中，丝束电极原材料为铜合金、不锈钢、低碳钢、铝合金、钛合金中的一种。
3.根据权利要求1所述的利用丝束电极测试硅基负极材料sei膜形成与开裂的方法，其特征在于，在所述步骤一中，丝束电极原材料的金属棒的直径为0.001-1mm。
4.根据权利要求1所述的利用丝束电极测试硅基负极材料sei膜形成与开裂的方法，其特征在于，在所述步骤二中，负极材料活性物质为硅合金、硅碳中的一种或多种混合材料。
5.根据权利要求1所述的利用丝束电极测试硅基负极材料sei膜...
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