Grafit bazlı lityum pil anot malzemelerindeki en son araştırma ilerlemesinin bir özeti!

Grafit malzemeler, yüksek kararlılıkları, iyi iletkenlikleri ve geniş kaynakları nedeniyle lityum piller için ideal bir anot malzemesi olarak kabul edilir. Ancak, doğal grafit anodun özgül kapasitesi ve hız performansı, yüksek performanslı anot malzemelerinin ihtiyaçlarını karşılayamaz. Bu problemi çözmek için araştırmacılar üzerinde bir dizi modifikasyon çalışması yaptılar.

Bu makale, grafit anotların modifikasyon yöntemlerinden lityum iyon piller için grafit anot malzemelerinin araştırma sürecini açıklamakta ve çeşitli modifikasyon yöntemlerinin avantaj ve dezavantajlarına işaret etmektedir. Çoklu yöntemlerle sinerjik modifikasyonun, grafit anot malzemelerini kapsamlı bir şekilde iyileştirmenin etkili bir yolu olduğuna inanılmaktadır. .

I.Giriş

Şimdiye kadar incelenen karbon anot malzemeleri arasında grafitleştirilmiş karbon (doğal pul grafit, grafitleştirilmiş mezofaz karbon mikro küreler, vb.) Ve grafitleştirilmemiş karbon (yumuşak karbon, sert karbon, vb.) Bulunmaktadır. Bunlar arasında grafit, düşük şarj ve deşarj voltaj platformu, yüksek döngü kararlılığı ve düşük maliyet avantajlarına sahiptir ve mevcut lityum iyon pil uygulamalarında ideal bir negatif elektrot malzemesi olarak kabul edilir. Şu anda, doğal grafitin modifikasyon araştırması bir miktar ilerleme kaydetti ve ticarileştirildi.

Grafit negatif elektrotlar genellikle doğal pul grafit kullanır, ancak birkaç eksiklik vardır:

1 Pul grafit tozu, negatif elektrotun ilk şarjı ve boşaltma verimliliği üzerinde daha büyük bir etkiye sahip olan geniş bir özgül yüzey alanına sahiptir;

2 Grafitin katman yapısı, Li + 'nin yalnızca malzemenin uç yüzeyinden gömülebileceğini ve yavaş yavaş parçacıklara yayılabileceğini belirler. Pul grafitin anizotropisi nedeniyle, Li + difüzyon yolu uzun ve düzensizdir, bu da düşük bir spesifik kapasite ile sonuçlanır;

3. Grafitin küçük ara katman aralığı Li'nin + difüzyon direncini artırır ve hız performansı zayıftır. Li +, hızlı şarj sırasında lityum dendritler oluşturmak için grafit yüzeyinde kolayca biriktirilebilir, bu da ciddi güvenlik tehlikelerine neden olur.

Yonga grafitin yukarıdaki doğal kusurlarını çözmek için, grafiti değiştirmek ve negatif elektrot malzemesinin performansını optimize etmek gerekir. Mevcut modifikasyon yöntemleri temel olarak küreselleştirme, yüzey işleme ve doping modifikasyonunu içerir.

2. Küreselleştirme

Pul grafit anizotropisinin neden olduğu lityum iyon pilin negatif elektrotunun düşük özgül kapasitesi sorununu hedef alarak, pul grafitin morfolojisi, onu mümkün olduğunca izotropik hale getirmek için değiştirilmelidir.

Küresel grafit üretimi sanayileşmiştir. Endüstriyel üretimde, rüzgar darbeli şekillendirme makineleri esas olarak pul grafiti küreselleştirmek için kullanılır. Bunların arasında hava akımı girdap ezici yaygın olarak kullanılan bir ekipmandır. Bu yöntem, küreselleştirme işlemi sırasında daha az safsızlık içerir, ancak ekipmanı büyüktür ve grafit miktarı büyüktür ve verim düşüktür, bu da laboratuvar hazırlığında çok sınırlıdır.

Son yıllarda, bazı bilim adamları laboratuar hazırlığı için küçük bir döner darbeli değirmen kullandılar. Küreselleştirme işlemi sırasında gözeneklilikteki değişiklikleri analiz ederek, küreselleştirme işlemi sırasında enerjideki artışın grafit parçacıklarının açık gözenekliliğini artırdığını ve kapalı gözenekliliklerini azalttığını buldular. , Elektrokimyasal performansını etkileyecek. Yukarıda bahsedilen kuru öğütmeye ek olarak, bazı bilim adamları, grafit parçacıklarının suda toplanmasını önlemek için bir dağıtıcı olarak karboksimetil selüloz ekleyerek, bir ortam olarak su kullanarak çalkalamalı öğütme ıslak öğütme yöntemini de kullanırlar, bu öğütme yöntemi, Grafit parçacıkları etkili bir şekilde olabilir. açısal olmayan; ürün siklonlar ve sedimantasyon ile sınıflandırıldıktan sonra dar boyut dağılımına sahip partiküller elde edilir. Araştırmalar, küreselleştirme ve sınıflandırmadan sonra, tersinir kapasitesinin yaklaşık 20 mAh / g kadar önemli ölçüde arttığını göstermektedir.

Grafit parçacıklarının kendilerini şekillendirmeye ek olarak, ultra ince grafit tozu ayrıca bir bağlayıcı aracılığıyla küresel bir şekle bağlanabilir. Bu yöntemle hazırlanan grafit küreler mükemmel izotropiye sahiptir. Son yıllarda, bazı bilim adamları glikozu amorf bir karbon öncüsü ve bağlayıcı olarak kullandılar ve nano silikon parçacıklarını ve grafit parçacıklarını etkili bir şekilde birbirine yapıştırmak için püskürtmeyle kurutuldu ve ultra ince grafit parçacıklarını düzenli küreler halinde toplayarak özgül kapasitenin 600 mAh'a ulaşmasını sağladı. / G'nin üzerinde, şarj etme ve boşaltma sırasında silikonun kapasite kaybı bir ölçüde aşılır ve 100 döngüden sonra kapasite tutma oranı ≥% 90'dır.

Wu vd. polivinil alkolün viskozitesini, ultra ince grafit tozunu püskürtmeyle kurutarak izotropik düzenli küresel parçacıklara bağlamak ve kurutmak için kullandı. İnce grafit arasındaki küçük gözenekler nedeniyle döngü kararlılığı artırıldı. 105 döngüden sonra Özgül kapasite 367 mAh / g'de kaldı, ancak mikro gözeneklerin varlığı nedeniyle başlangıç ​​verimliliği% 77'de daha düşüktü; karbon sitrat kaplama ekledikten sonra başlangıç ​​verimi% 80'e çıktı. Bu yöntemin grafit hammaddesinin morfolojisi konusunda yüksek gereksinimleri yoktur ve oluşan parçacıkların izotropisi iyidir. Grafit tozundan daha kararlı bir döngü performansına ve 372mAh / g'ye yakın spesifik bir kapasiteye sahiptir.

Pul grafiti küreselleştirerek, negatif elektrot malzemesinin özgül kapasitesi (≥350mAh / g), ilk döngü verimliliği (≥% 85) ve döngü performansı önemli ölçüde iyileştirilebilir (500 döngüden sonra kapasite tutma oranı ≥% 80'dir) . Lityum iyon piller için negatif elektrot malzemesi olarak, d50 partikül boyutu 16 ile 18 μm arasında en uygun olanıdır. Partikül boyutu çok küçükse, spesifik yüzey alanı daha büyüktür ve negatif elektrotun ilk döngü sırasında büyük miktarda Li + tüketmesine neden olarak katı bir dielektrik arayüzey filmi (SEI film) oluşturur ve ilk şarj ve deşarj verimliliği düşük; partikül boyutu çok büyükse, spesifik yüzey alanı nispeten büyüktür. Küçük, elektrolit ile temas alanı küçüktür ve bu da negatif elektrotun özgül kapasitesini etkiler.

Üç, yüzey işleme

1 Gözenek yapısını değiştirin

Grafitin yüzey gözenek yapısı, pillerin lityum yerleştirme kabiliyetini belirleyen önemli bir faktördür. Grafit malzemenin yüzeyinde mikro gözeneklerin varlığı Li'nin yayılma kanalını + artırabilir ve Li'nin yayılma direncini azaltabilir +, böylece malzemenin hız performansını etkili bir şekilde iyileştirebilir.

Cheng vd. grafiti aşındırma için güçlü bir alkali (KOH) sulu çözeltiye yerleştirdi ve daha sonra yüzeyde nanogözenekler üretmek için bir nitrojen atmosferinde 800 ° C'de tavladı. Bu nanogözenekler Li + 'nin girişi olarak kullanılabilir, böylece Li + yalnızca grafitin uç yüzeyinden giremez, aynı zamanda taban yüzeyinden de gömülebilir, böylece geçiş yolu kısalır. . 3C oranında test etme, şarj etme ve boşaltma işleminden sonra, KOH ile aşındırılmış grafit anot, orijinal grafitinkinden (% 85) daha yüksek olan% 93'lük bir kapasite tutma oranına sahiptir; 6C oranında,% 74'lük bir kapasite tutma oranı elde edilebilir.

Shim vd. 80 ° C'de ham grafit, KOH ile aşındırılmış tavlanmış grafit ve KOH ile aşındırılmış grafitin kapasite tutma oranlarını karşılaştırdı ve 80 ° C'de kazınmış grafitin kapasite tutma oranının en iyisi olduğunu ve aşındırma tavlı grafitin ikinci. Bunun nedeni, yüksek sıcaklıkta tavlamanın kristal yapıyı bozmasıdır. 50 döngüden sonra empedans analizi sayesinde, kazınmış grafitin Li + difüzyon direnci, orijinal grafitinkinin yalnızca% 60'ı kadardır ve bu, hız performansının optimizasyonunu daha da açıklamaktadır.

Bazı bilim adamları aynı zamanda, grafit yüzeyinde yüksek iletkenliğe sahip karbon nanotüpleri yerinde büyütmek için buhar biriktirme kullanırlar, böylece grafitin ilk şarj ve deşarj verimliliği> olur; % 95 ve 528 döngüden sonra kapasite tutma oranı> % 92.

Grafit yüzeyinin gözenek yapısının optimizasyonunun Li'nin difüzyon kanalını artırabileceği ve hız performansını iyileştirmenin etkili bir yolu olan Li'nin + difüzyon direncini azaltabileceği + görülebilir. ve grafitin döngü kararlılığı.

2 Yüzey oksidasyonu

Oksidasyon, doğal grafit yüzeyindeki düzensiz karbon atomlarını ortadan kaldırabilir, böylece grafit yüzeyindeki oksidasyon-indirgeme reaksiyonu tekdüze bir şekilde ilerleyebilir. Aynı zamanda oksitlenmiş doğal grafitin yüzeyinde -COO- ve -OH gibi fonksiyonel gruplar oluşur. Bu fonksiyonel gruplar, doğal grafit yüzeyine kovalent bağlar şeklinde bağlanır ve şarj ve deşarj döngüleri sırasında doğal grafit yüzeyinde kimyasal olarak kararlı bir SEI filmi oluşturur, böylece doğal grafitin ve çevrimin ilk şarj-deşarj verimliliğini artırır. grafitin ömrü iyileştirildi. Oksidan genellikle O2, HNO3 ve H2O2'yi seçer.

Gaz fazı oksidan kullanılarak oksidasyon genellikle grafit partiküllerinin yüzey kusurlarını onarmak için yüksek sıcaklık işlemi gerektirir. Shim vd. 550 ° C'de doğal grafiti oksitlemek için oksidan olarak hava kullandı. Çalışma, oksidasyon işlemi sırasındaki ağırlık kaybının, spesifik yüzey alanındaki azalma ile doğrusal olarak ilişkili olduğunu buldu; Oksidasyondan sonra doğal grafitin yüzey çapı 40 ~ 400A'dır. Yüzey alanı önemli ölçüde azaltılır ve döngü performansı ve ilk şarj-deşarj etkinliği iyileştirilir, ancak tersine çevrilebilir kapasitesi ve hız performansı değişmeden kalır.

Ek olarak, grafiti yüksek sıcaklıklarda oksitlemek için inert gaza H2O ve CO2 gibi nispeten zayıf oksitleyici gazlar eklenir. Deneyler, oksidasyon sürecine Ni, Co, Fe ve diğer katalizörlerin eklenmesinin oksidasyon işlemi etkisini iyileştirebileceğini ve Li'nin ayrıca oksidasyon katalizörleri olarak kullanılan metallerle alaşımlar oluşturabildiğini ve bu alaşımların da tersinir kapasiteyi artırmaya yardımcı olabileceğini bulmuştur.

Güçlü oksitleyici sıvı reaktiflerin (H2O2, HNO3, vb.) Kullanılması, grafiti daha düşük bir sıcaklıkta oksitleyebilir. Genel olarak, grafit parçacıklarının yüzeyi mikro oksitlenmiş veya mikro şişmiştir. Wu vd. grafit anot malzemelerini oksitlemek için çeşitli oksidanlar (amonyum persülfat, H2O2, seryum sülfat, vb.) kullandı ve mikro oksit olan yüksek çözünürlüklü transmisyon elektron mikroskobu (HRTEM) ile grafit parçacıklarının yüzeyinde nano gözenekler gözlemlendi. grafit Tersinir kapasite artışı bir temel oluşturur.

Mao vd. grafit yüzeyinin düzensiz kısmını ortadan kaldıran oksidan olarak K2FeO4 ile mikro-oksitlenmiş grafit hazırladı ve grafitin tersinir kapasitesini 244 mAh / g'den 363mAh / g'ye çıkarmak için nanogözenekler ve bazı Fe elementleri ekledi.

Ek olarak, bazı insanlar, lityum interkalasyon kanallarını genişleten ve lityum interkalasyon kapasitesini ve hız performansını artıran grafiti mikro genişletmek için oksitleyiciler ve interkalantlar kullanır. Zou vd. mikro-genişletilmiş grafit hazırlamak için ara katkı maddesi olarak H2O2 oksidan ve konsantre sülfürik asit kullandı; daha sonra fenolik reçine karbon kaplama için bir öncü olarak kullanıldı, böylece negatif elektrot materyalinin spesifik kapasitesi 378 mAh / g'ye ulaştı ve 100 şarj ve deşarj döngüsünden sonra, kapasite tutma oranı% 100'dür.

Mikro genleşme ve karbon kaplı kompozit modifikasyon işleminden sonra, kompozit malzemenin döngü performansının, doğal pul grafit ve kaplanmış doğal pul grafit ile karşılaştırıldığında büyük ölçüde geliştirildiği görülebilir. Grafitin oksidasyon işlemi, esas olarak grafit yüzeyindeki düzensiz karbon atomlarını çıkarmak veya nano-gözenekleri artırmak, Li + ekleme ve salma yolunu genişletmektir; bu, negatif elektrot malzemesinin hız performansını ve döngü kararlılığını etkili bir şekilde iyileştirebilir. ve kontrast kapasitesini iyileştirmenin etkisi büyük değildir. Bu fonksiyon aynıdır. Grafit yüzeyin gözenek yapısını değiştirmek aynıdır.

3 Yüzey florlama

Florlu grafit, doğal grafitin yüzeyinin florlanmasıyla hazırlanır. Florlama işlemi sayesinde, doğal grafitin yüzeyinde grafitin yapısal kararlılığını güçlendirebilen ve döngü sırasında grafit pullarının düşmesini önleyebilen bir CF yapısı oluşturulur. Aynı zamanda, doğal grafitin yüzey florinasyonu Li + difüzyon sürecindeki direnci de azaltabilir, spesifik kapasiteyi artırabilir ve şarj ve deşarj performansını iyileştirebilir.

Wu vd. 550 ° C'de doğal grafiti florlamak için% 5 flor içeren argon gazı kullandı. 5 döngüden sonra, kulombik verimlilik% 66'dan% 93'e yükseldi ve özgül kapasite de teorik grafit özel kapasitesinin üzerindeydi. Matsumoto vd. Farklı parçacık boyutlarına sahip doğal grafiti işlemek için ClF3 kullandı. İşlemden sonra, grafit yüzeyinde F ve Cl elementlerinin olduğu ve doğal grafitin daha küçük partikül boyutunun daha küçük bir yüzey alanına sahip olduğu bulundu. Şarj ve deşarj testleri sayesinde, tüm numunelerin ilk şarj ve deşarj verimliliği% 5 ila% 26 Artırıldı.

Yin vd. Florlu grafit yüzeyindeki tiyofen monomerlerini hammadde olarak polimerize ederek bir dizi politiyofen / grafit florür kompozit malzeme sentezledi ve% 22.94 içeren Pth kaplamanın yüksek bir 4C oranında boşaltılabildiğini ve enerji yoğunluğunun ulaşabileceğini buldu. 1707Wh / Kg, doğal grafit malzemelerden daha yüksektir.

Grafitin florlama işlemi sayesinde hız performansı ve döngü performansı etkili bir şekilde iyileştirilir, ancak spesifik kapasite büyük ölçüde iyileştirilmez; florlu grafit yeniden modifiye edildikten sonra, spesifik kapasite etkili bir şekilde geliştirilebilir.

4 Kaplama değişikliği

Kaplama modifikasyonu,&çekirdek&olarak grafit benzeri karbon malzemesine ve bir amorf karbon malzeme katmanına veya bir&kabuk&malzemesine dayanmaktadır. metal ve oksidi, bir&"çekirdek-kabuk GG" ile partiküller oluşturmak için yüzeyi üzerine kaplanır; yapı. Yaygın olarak kullanılan amorf karbon malzemelerin öncüleri, fenolik reçine, zift ve sitrik asit gibi düşük sıcaklıkta pirolitik karbon malzemeleri içerir. Metal malzemeler genellikle Ag ve Cu gibi iyi iletkenliğe sahip metal elementlerdir.

Amorf karbon malzemelerin katman aralığı grafitinkinden daha büyüktür ve bu, Li + 'nin difüzyon performansını artırabilir, bu da grafitin dış yüzeyinde bir Li + tampon katmanı oluşturmaya eşdeğerdir. grafit malzemelerin yüksek akım şarj ve deşarj performansının iyileştirilmesi; metal elemanlar geliştirilebilir Negatif elektrot malzemesinin iletkenliği, düşük sıcaklıklarda şarj ve deşarj performansını artırır. Ziftin amorf karbonun öncüsü olarak kullanılması yöntemi nispeten olgunlaşmış ve tezde birçok kez bahsedilmiştir.

Son yıllarda Han ve ark. Kömür katranı zifti (CTP) (hekzan, toluen ve tetrahidrofuran içinde çözülmüş) ve farklı yumuşama noktalarının (20 ℃, 76 ℃, 145 ℃ ve 196 ℃) farklı bileşenlerinin grafit anotlar üzerindeki etkilerini inceledi. Kimyasal özelliklerin etkisi. Çalışmalar, 5 ° C'de doldurma ve boşaltmanın ve CTP'de heksan çözünmezleri ve toluen çözünür maddeleriyle kaplamanın 5 ° C'de 263 mAh / g'lik spesifik bir kapasiteyi koruyabildiğini göstermiştir; ve CTP yumuşama noktası ne kadar yüksekse, malzemenin özgül kapasitesi o kadar yüksek olur. Yumuşama noktası 196 ℃ olan CTP malzemesinin özgül kapasitesi 278 mAh / g'a ulaşabilir ve yumuşama noktasının artmasıyla yük transfer direnci de azalır.

Wu vd. fenolik reçine ve küresel grafiti metanol içinde karıştırdı, çözücü kuruyana kadar buharlaştırıldı ve daha sonra atıl bir atmosferde yüksek bir sıcaklıkta tavlandı; öğütme ve eleme yoluyla elde edilen grafit parçacıklarının yüzeyi daha pürüzsüz hale geldi, bu da döngü stabilitesini artırdı ve 5 döngüden sonra özgül kapasitesi grafit malzemeden 172mAh / g daha yüksektir. Zift ve fenolik reçineye ek olarak, bazı bilim adamları son yıllarda amorf bir karbon öncüsü olarak sitrik asit üzerinde de araştırmalar yaptılar.

Grafit, metal ve metal oksit kompoziti esas olarak grafit yüzeyindeki biriktirme ile elde edilir. Metal kaplama yalnızca grafitin elektronik iletkenliğini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda Sn ve oksitleri ve alaşımları, lityum depolama için bir matris malzemesi olarak kullanılabilir; bu, negatif elektrotun elektrokimyasal performansını daha da optimize etmek için grafit ile sinerjik bir etkiye sahiptir. N-bütanolde SnCl2 veya SnCl4'ü azaltmak için NaH kullanılarak grafit yüzeyinde bir nano-Sn tabakası biriktirilerek 400-500mAh / g'lık kararlı bir spesifik kapasite elde edilebilir. Ag ve Cu gibi metallerin biriktirilmesi genellikle elektro kaplamayı kullanır ve ortaya çıkan metal katman pürüzsüz ve üniformdur. Ayrıca gümüş ayna reaksiyonu, gümüş kaplama oluşturmak için basit ve etkili bir yöntemdir.

Karbon kaplama, grafit anotların elektrokimyasal performansını optimize etmek için etkili bir yöntemdir, ancak optimizasyon etkisi sınırlıdır. Döngü stabilitesi ve ilk şarj ve deşarj verimliliği açısından yalnızca kısmi bir optimizasyon işlevine sahiptir; metal kaplama sadece anot malzemesinin iletkenliğini ve döngü stabilitesini iyileştirir Düşük sıcaklıkta şarj ve deşarj performansı üzerinde artırılmış bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, karbon kaplama ve metal kaplamanın iki yöntemi, grafitin düşük özgül kapasitesinin doğal dezavantajını çözemez.

Dört, doping değişikliği

Doping modifikasyon yöntemi daha esnektir ve doping unsurları çeşitlidir. Şu anda, araştırmacılar bu yöntemde daha aktifler. Karbon olmayan elementlerin grafite katkılanması, grafitin elektronik durumunu değiştirerek elektron elde etmeyi kolaylaştırır ve böylece gömülü Li + miktarını daha da artırır.

H3PO4 ve H3BO3'ü pirolize ederek, Park ve ark. P ve B'yi grafit yüzeyine başarıyla kattı ve onlarla kimyasal bağlar oluşturdu, bu da grafitin döngü kararlılığını ve hız performansını etkili bir şekilde iyileştirdi. Si ve Sn, lityum depolama yeteneğine sahip olduğundan, bu iki elementin grafit ile bileşimi üzerinde daha fazla araştırma yapılmıştır. Park vd. grafit anot malzemesine antimon içeren kalay oksit parçacıkları eklenmiştir. Antimon içeren kalay oksit parçacıkları ve grafit parçacıkları, anot malzemesinin özgül kapasitesini 530 mAh / g'a çıkarmak için sitrik asitle birbirine bağlanır ve özgül kapasite 50 döngüden sonra korunabilir. 100%.

Chen vd. 1141 mAh / g'lık spesifik bir kapasite elde etmek için birleştirilmiş nano-silikon parçacıkları, zift ve pul grafiti sprey kurutma yoluyla. Aynı zamanda, diğer araştırmacılar grafit, amorf karbon malzeme öncüleri ve nano-Si'yi organik bir çözücü içinde ultrasonik, karıştırma veya bilyeli öğütme ile karıştırdılar ve daha sonra kompozit malzemeleri kurutup tavladılar, bu da negatif elektrotun spesifik kapasitesini etkili bir şekilde artırdı. malzeme. Si ve grafitin sinerjik etkisini doğrular.

Grafit malzemelerdeki farklı elementlerin katkısının elektrokimyasal performansı üzerinde farklı optimizasyon etkileri vardır. Bunlar arasında, aynı zamanda lityum depolama kabiliyetine sahip elementlerin (Si, Sn) eklenmesi, grafit anot malzemelerinin özgül kapasitesinin artmasında önemli bir etkiye sahiptir, ancak grafitin kendisinin özgül kapasitesinin sınırlandırılması nedeniyle, ideal etki hala elde edilmemiştir.

Beş, son sözler

Küreselleşme, gözenek yapısı değişikliği, oksidasyon modifikasyonu, florinasyon modifikasyonu ve kaplama modifikasyonu, grafit bazlı anot materyallerinin ilk şarj ve deşarj verimliliğini artırabilir, anot materyalindeki Li'nin + difüzyon oranını artırabilir ve hız performansını optimize edebilir anot malzemesinin. Etki, döngü stabilitesi açısından önemlidir, ancak spesifik kapasitenin iyileştirilmesinde belirgin bir optimizasyon etkisi yoktur. Doping modifikasyonu, malzemeleri farklı lityum depolama yetenekleriyle tam olarak birleştirebilir, ilgili avantajlarını uygulayabilir ve negatif elektrot malzemesinin özgül kapasitesini önemli ölçüde artırabilir, ancak hız performansı ve döngü kararlılığı bir dereceye kadar azalacaktır. Bu nedenle, grafit ve Si veya Sn elemanlarının etkili kombinasyonunu sinerjik olarak değiştirmek ve kompozit malzemelerin zayıf döngü kararlılığı kusurunu çözmek için çeşitli yöntemler kullanmak, gelecekteki araştırmaların odak noktası olacaktır.