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锂离子电池新型负极材料的研究

时间:2021-02-23 00:39 点击次数:
  本文摘要:文中偏重于解读了锂离子电池负极材料金属材料恩(Sn基材料、Si基材料)、钛酸锂、碳材料(纳米碳管、石墨烯材料等)的特性、优点和缺点及改进方式,并对这种负极材料的运用于未作了更进一步发展方向。锂离子电池因具有能量密度低、工作标准电压低、循环系统长寿命、锂电池寿命小及绿色环保等显著优势,已被广泛作为3C电子设备(Computer,ConsumerElectronic和Communication)、储能技术机器设备、纯电动车及船舶行业。

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文中偏重于解读了锂离子电池负极材料金属材料恩(Sn基材料、Si基材料)、钛酸锂、碳材料(纳米碳管、石墨烯材料等)的特性、优点和缺点及改进方式,并对这种负极材料的运用于未作了更进一步发展方向。锂离子电池因具有能量密度低、工作标准电压低、循环系统长寿命、锂电池寿命小及绿色环保等显著优势,已被广泛作为3C电子设备(Computer,ConsumerElectronic和Communication)、储能技术机器设备、纯电动车及船舶行业。锂离子电池的能量密度(170Wh/kg),大概为传统式铅酸电池的3~4倍,使其在驱动力开关电源行业具有极强的诱惑力。而负极材料的能量密度是危害锂离子电池能量密度的关键要素之一,由此可见负极材料在锂离子电池有机化学管理体系中起着尤为重要的具有,在其中科学研究更加广泛的锂离子电池负极材料为金属材料恩(Sn基材料、Si基材料)、钛酸锂、碳材料(纳米碳管、石墨烯材料等)等负极材料。

金属材料恩材料1.1锡基材料现阶段锡基负极材料关键有锡金属氧化物和锡合金等。1.1.1锡金属氧化物SnO2因具有较高的基础理论比容量(781mAh/g)而备受瞩目,殊不知,其在运用于全过程中也不会有一些难题:初次不可逆容量大、嵌锂的时候会不会有较小的容积效用(容积收拢250%~300%)、循环系统全过程中更非常容易一家人等。

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科学研究强调,根据制得复合型材料,能够合理地诱发SnO2顆粒的一家人,另外还能缓解佳字锂时的容积效用,提高SnO2的光电催化可靠性。Zhou等根据有机化学堆积和高溫产品工件法纪取SnO2/高纯石墨复合型材料,其在100mA/g的电流强度下,比容量均值450mAh/g之上,在2400MA/g电流强度下,共轭点比容量高达230mAh/g,试验强调,高纯石墨做为媒介,不但能将SnO2顆粒集中化得更为分布均匀,并且能合理地诱发顆粒一家人,提高材料的循环系统可靠性。1.1.2锡合金SnCoC是Sn合金负极材料中商业化的较成功的一类材料,其将Sn、Co、C三种原素在分子水准上分布均匀混和,并非晶化应急处置而得,该材料能合理地诱发蓄电池充电全过程中电级材料的容积转变,提高循环系统使用寿命。

如二零一一年,日本国SONY企业宣布应用Sn系非晶化材料未作容量为3.5AH的18650圆柱体充电电池的负级。氢氧化物锡的基础理论比容量为994mAh/g,能与别的金属材料Li、Si、Co等组成金属材料间化学物质。

如Xue等先应用没电电镀法制得了三维多孔材料的Cu塑料薄膜媒介,随后根据表层电堆积在Cu塑料薄膜媒介表层特性阻抗Sn-Co合金,进而制得了三维多孔材料的Sn-Co合金。该材料的初次静电感应比容量为636.3MAh/g,初次库伦效率超出83.1%,70次蓄电池充电循环系统后比容量仍可超出511.0MAh/g。Wang等以高纯石墨为增稠剂,SnO/SiO和金属锂的化合物为生成物,应用较高能机械设备球磨机法并经中后期热处理工艺,制得了高纯石墨栽培基质中分布均匀集中化的Sn/Si合金,该材料在200次蓄电池充电循环系统后,其共轭点容量仍均值574.1米Ah/g,特性高过分离的SnO或SiO等负极材料。


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