锂离子电池硅基负极材料研究进展

硅材料由于其高容量和地壳中的高储量,成为近年来的研究热门。但硅材料的商业化还存在一些问题,主要是由于硅材料的体积效应导致的循环性能差和较低的电导率。本文综述了近年来对硅材料改性的一些方法,如：硅材料纳米化、碳包覆、合金化、预锂化,及与硅材料相匹配的粘结剂和电解液添加剂的研究等,并对硅材料的研究现状进行了总结和展望。     

锂离子电池硅基负极材料研究进展

在高能量密度锂离子电池开发中,应用最关键的是硅基负极材料。而硅基负极的实际应用受到首效低,导电率低,充放电时体积变化很大,造成循环寿命很短的限制。科研人员为此进行了大量的硅基负极材料的改性。本文从硅基负极材料的改性方法、补锂技术、导电剂、粘结剂和电解液添加剂这五个方面的研究进展进行了概述,为硅基负极的商业化应用开发提供了研究方向。     

锂离子电池硅基负极材料的研究进展

硅具有最高的理论比容量、丰富的地壳储量和较低的电压平台,被认为是最有潜力的下一代锂离子电池负极材料,但其在脱嵌锂过程中巨大的体积膨胀及导电性能差都严重影响其性能表现。本文着重聚焦了通过结构设计和复合化这两大方面来改善硅基负极材料性能的一些方案和解决思路,概述了硅基负极材料近年来的研究进展,并对其研究现状进行总结及展望。     

锂离子电池硅基负极材料

论述了锂离子电池电化学过程的基本机理,同时明确了负极材料应具备的电化学特征,并介绍了硅基负极材料在近十年的研究进展。在列举了几种不同类型的硅基复合材料的基础之上,对该类材料的研究进展作了展望。     

锂离子电池用硅基负极材料研究进展

硅基负极材料由于出色的储锂容量被认为是最有潜力的锂离子负极材料,但其较差的电导率及脱嵌锂过程中巨大的体积变化导致其循环稳定性较差.本文概述了硅/炭复合负极材料和氧化亚硅复合负极材料的改性方法及研究进展,及其预锂化技术、黏结剂、电解液及添加剂研究等,并对硅基负极的研究现状进行总结及展望.     

锂离子电池多孔硅基复合负极材料的研究进展

概述了多孔硅基负极材料在锂离子电池中的应用,重点介绍了材料结构和复合方式对其电化学性能的影响;分析了导致其循环性能降低的主要原因,指出控制电池循环过程中硅基材料体积变化、抑制SEI膜的增加是改善硅基负极材料循环性能的重要途径. 对多孔硅基复合负极材料的研究进行了展望,提出在纳米化和复合化的基础上,设计特殊孔道结构、制备多孔的硅/碳复合材料是推进硅基负极材料应用的重要研究方向.     

锂离子电池硅基负极材料用CMC胶粘剂研究进展

简单介绍了国内外锂(Li)离子电池硅(Si)基负极材料的研究进展,指出了有机溶剂型油性聚偏氟乙烯(PVDF)胶粘剂在Li离子电池应用中存在的问题,并分析了CMC(羧甲基纤维素)胶粘剂在Li离子电池Si基负极材料中的应用现状,另外还探讨了Li离子Si基负极材料用CMC胶粘剂的作用机制。最后就CMC胶粘剂对Si基负极材料性能的提升进行了展望。     

锂离子电池硅碳负极材料研究进展

硅基材料作为锂离子电池负极具有容量高、来源广泛以及环境友好等优势,有望替代目前应用广泛的石墨负极成为下一代锂离子电池的主要负极材料。硅和碳复合构成的锂离子电池复合负极,不但解决了充放电过程中硅体积效应大和碳容量低的问题,而且综合了碳循环性好和硅容量高的特点。从材料选择、结构设计以及电极优化方面简要介绍了硅/碳复合材料的最新研究进展,并对硅碳复合负极未来发展方向进行了展望。     

锂离子电池二硫化钼基负极材料研究进展

锂离子电池以其便携、无记忆效应、循环寿命长等特点广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域。负极材料的改进是制备新型高性能锂离子电池的重要环节。具有类石墨烯结构的二硫化钼是极具发展潜力的锂离子电池用负极材料。但纯二硫化钼导电性差、充放电过程中体积膨胀率高,导致其可逆容量低、容量保持率差。复合化与纳米化是解决上述问题的有效途径。综述了近年来用于锂离子电池负极材料的二硫化钼基复合材料研究进展,重点介绍了二硫化钼/碳和二硫化钼/过渡金属化合物体系的形貌特征、比容量、循环稳定性等,并对二硫化钼基负极材料的发展趋势进行了展望。     

Si基锂离子电池负极材料研究进展

硅具有高的理论比容量、较低的嵌锂电位、来源广泛且环境友好等优点,被认为是下一代锂离子电池负极材料的有力竞争者。然而,在锂离子脱嵌过程中巨大的体积膨胀引起了活性材料的粉化和破裂,这带来了电极循环性能差、容量衰减快甚至电极失效等一系列问题。迄今为止,有大量关于改性硅基材料的报道。本文将重点介绍硅基材料的纳米结构化设计和硅/碳材料的结合。首先,分析了硅的储锂及失效机制,从机理上理解硅的失效对其电化学性能的影响。其次,从理论上阐述了纳米级硅材料对缓解体积效应的机理,从结构设计、材料合成、形态特征和电化学性能等方面论证了纳米硅材料的优势。随后,从缓解体积膨胀、提高电导率和形成稳定的固体电解质（SEI）膜等方面总结了硅碳复合材料的研究进展。此外,还讨论了将导电聚合物和金属引入硅基材料的电化学性能增强机理。最后,从提高首次库仑效率、SEI膜稳定性和质量负载量等方面对硅基材料的产业化应用提出几点建议。     

氧化镍基锂离子电池负极材料研究进展

为了解决NiO体积膨胀(95％)、充放电过程中活性材料严重聚集粉碎以及导电性差等问题,进一步促进锂离子电池的商业化应用进程,对NiO材料的选择和结构改性进行了总结,并论述具有代表性的NiO复合材料的制备方法和电化学性能,最后分析了NiO负极材料存在的问题,并对其发展趋势进行了展望.     

锂离子电池硅负极粘结材料的研究进展

硅基负极材料因具有较高的理论比容量 4200 mAh/g，已成为国内外新能源锂离子电池负极材料领域研究热点课题。然而，由于硅基材料体积膨胀率高达400%，经多次充放电循环后，硅颗粒会发生破裂和粉化使其在电极基体上易脱落，从而导致电池容量衰减快、寿命短的技术缺陷。为缓解硅颗粒巨大体积变化产生的应力以及维持电极完整性，国内外科学研究者们从电池组成上出发，对活性材料、导电剂、粘结剂、电解液等进行系统研究，其中对聚合物粘结剂改性是一种实现其高寿命、抗衰减的有效手段之一。基于锂离子硅基负极材料优异特性及粘结材料的研究现状，综述了硅基负极组成、结构、性能、作用原理、分子间作用机制以及负极粘结剂的分子结构设计，探讨其对硅基锂离子电池电化学性能的影响规律，为锂离子电池硅基负极粘结材料的应用与开发提供理论和实践指导。     

锂离子电池中硅负极材料的研究进展

锂离子电池自身存在诸多优点,它的储存能量密度高,额定电压高,自放电小,电池寿命长,且工作温度区间很大,故其广泛应用于智能手机以及电动车中.构成锂离子电池的负极材料中最常见的是石墨,其层间的范德华力确保该材料在充放电过程中的稳定性以及循环使用寿命,但也存在两面性,由于晶格常数较小限制了锂离子能够插层的位置,容量值低,这限...     

锂离子电池硅氧化物负极材料的研究进展

硅氧化物(SiOx)因具有高的比容量和良好的循环性能而备受关注,并被认为是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。在首次嵌锂时,SiOx与锂离子发生反应,生成惰性相Li_2O和Li_4SiO_4。惰性相的生成可有效缓冲SiOx的体积效应,同时SiOx为多相纳米均匀分布结构,因此极大改善了其电极材料的循环性能。本文从SiOx的结构与电化学储锂机制方面出发,介绍了其与电化学性能的关系,阐明了SiOx负极材料主要存在的问题,归纳了研究者们的主要改性思路,最后对SiOx负极材料未来发展方向进行了展望。     

锂离子电池核壳结构硅基负极材料的研究进展

硅作为锂离子电池负极材料的理论比容量大约是商业化石墨负极的10倍,但是由于其巨大的体积效应以及由此引发了一系列问题,特别是活性材料硅从集流体脱落而失活与固相电解质层(SEI)膜的不断破坏与重建,导致硅电极材料在充放电循环中稳定性较差。为了减缓硅材料体积效应的不利影响,研究人员基于硅基材料的结构设计开展了大量工作。总结了核壳结构硅基负极材料的相关研究,对比了不同结构设计的优缺点并分析了构成材料对于硅在锂化过程中体积变化的影响,进而讨论了一些具有代表性的硅核壳结构的制备方法、电化学性能。最后,对硅负极材料的核壳结构设计存在的问题进行了分析并提出了硅基负极材料未来的发展方向。     

锂离子电池硅基负极功能型黏结剂研究进展

在锂离子电池负极材料中，硅材料因具有较高的理论比容量被认为是最有前景的高容量负极材料之一。黏结剂是锂离子电池的重要组成部分，其性能的优劣会直接影响电极的容量和循环性能。然而，常用的黏结剂功能较为单一，在一定程度上并不能满足高能量密度电池的要求。因此，黏结剂的功能化改性是提高电极容量、长循环和安全性能等的重要手段。该文综述了锂离子电池功能型黏结剂的最新研究进展，主要介绍了自愈合型黏结剂、导电型黏结剂以及阻燃型黏结剂，展望了硅基负极黏结剂的发展方向。     

锂离子电池硅负极材料粉化问题研究进展

硅作为锂离子电池的负极材料由于其很高的理论比容量（4212 mA·h·g^-1）而备受关注。硅材料的研究集中在解决充放电中体积胀缩所引起的粉化问题。通过调研近年来硅负极材料粉化问题研究进展,对比了各种方法的优劣和思路,在此基础上进行了简单的评述。     

锂离子电池锡基负极材料的研究进展

锡基负极材料与碳负极材料相比,具有容量密度高,安全性好等优点,成为动力锂离子电池用新型负极材料研究的热点之一。本文综述了近年来国内外针对锡基材料首次不可逆容量高、循环性能差等问题所进行的改性研究,分别从材料的制备方法、组成结构及电化学性能等方面进行比较分析,并对锡基负极材料的进一步研究、发展应用予以展望。     

锂离子电池负极材料研究进展

锂离子电池负极材料的电化学性能直接影响锂离子电池导电性、储锂容量、倍率特性和循环稳定性等,本文对近年锂离子电池负极材料研究方面的主要成果进行了综述,着重关注几种热点负极材料及其设计、实现与性能优化研究。比较了不同负极材料的特性,总结了相关的研究成果。     

锂离子电池负极材料研究进展

锂离子二次电池是应用和开发前景最好的一种电源,改善和提高锂离子电池电化学性能的关键是选取充放电性能良好的正负极材料。综述了锂离子电池负极材料的研究进展,介绍了碳素材料、锡基负极材料和其他负极材料。指出了今后锂离子二次电池负极材料的发展方向。