The phase diagram of the system lithium-silicon

Na–Si binary phase diagram and solution growth of silicon crystals

“…The melting and boiling points of Na are 98 and 881 • C at 1 atm, respectively [13]. Low-temperature Si crystal formation would also be possible with a Li-Si melt because of a similar liquidus curve in the Li-Si binary phase diagram [1]. However, Li has a higher boiling point of 1347 • C [13].…”

“…Although many binary phase diagrams, including those for the Li-Si [1] and Na-Ge [2] systems, were reported in the last century, that for Na-Si has not yet been established. NaSi [3,4], NaSi 2 [5] and clathrate compounds Na x Si 136 (x = 0-24) [6,7] have been reported in the Na-Si binary system [8].…”

The Current Formation Processes in Lithium Power Sources with SiO2 – C Composite Cathode

“…Подальший прогрес, пов'язаний із розширенням використання портативних електропри-ладів в побуті, аерокосмічній та воєнній техніці, розвитком електромобілебудування ставить вимогу щодо створення ЛДС із значно вищими енергетич-ними параметрами. Найбільш перспективним елект-родним матеріалом для ЛДС є кремній, теоретична питома ємність якого складає 4200 мА•год/г [2][3][4]. Проте, як показали подальші дослідження, у процесі електрохімічного впровадження / екстракції йонів літію в електродний матеріал на основі кремнію, останній зазнає значних об'ємних змін ( об'єм комірки в перерахунку на один атом кремнію для сполуки Li 4,4 Si більш, ніж у 4 рази перевищує об'єм комірки вихідного матеріалу, тобто спостерігається 400 % об'ємне розширення ґратки кремнію), що приводить до розтріскування та руйнування елект-роду [5,6].…”

“…Найбільш перспективним елект-родним матеріалом для ЛДС є кремній, теоретична питома ємність якого складає 4200 мА•год/г [2][3][4]. Проте, як показали подальші дослідження, у процесі електрохімічного впровадження / екстракції йонів літію в електродний матеріал на основі кремнію, останній зазнає значних об'ємних змін ( об'єм комірки в перерахунку на один атом кремнію для сполуки Li 4,4 Si більш, ніж у 4 рази перевищує об'єм комірки вихідного матеріалу, тобто спостерігається 400 % об'ємне розширення ґратки кремнію), що приводить до розтріскування та руйнування елект-роду [5,6]. Для подолання вказаної проблеми зменшували розміри частинок кремнію [7], покращу-вали електричний контакт між частинками кремнію за рахунок введення струмопровідних добавок (графіту і / або нанорозмірної вуглецевої сажі) в мікро-Si аноди [8], використовували кремнієві нано-трубки [9,10], нанодротини [11,12], 3D-пористі частинки кремнію [13,14].…”

Enthalpy of formation of intermetallic compounds from the Li–Si system

“…The phase equilibria in the LieSi system have been studied experimentally by Pell [2] and Böhm [3], Fedorov et al [4], Obinata et al [5], Hubberstey et al [6], Dadd et al [7], Wen and Huggins [8] by means of coulometric titration, EMF and chemical diffusion measurements, as well as by van der Marel et al [9], with the use of the DSC technique. The LieSi system was developed by Demidov et al [10], in 1988, Okamoto [11], in 1990 and Braga et al in 1995 [12].…”