锂电池负极材料的研究进展

21世纪以来，各种产业高速发展，能源消耗速度越来越大，寻找新的能源已经变得至关重要，而能源创新技术在寻找新能源中占有十分重要的地位。锂离子电池作为一种理想的储能元件备受关注，而锂离子电池的负极材料又是锂离子电池的重要组成部分，所以提高锂离子电池负极材料的性能十分重要。主要讲述了锂离子电池的现阶段负极材料的使用类型和发展状况，比较了不同负极材料的优势和局限性以及不同负极材料的改性进展。     

锂电池负极材料的研究进展

随着科技的发展,锂离子电池应用的范围越来越广。负极材料作为锂离子电池重要部分,越来越多的被人们研究开发。本文从碳负极材料和非碳负极材料两个方面对锂离子负极材料的研究发展进行了汇总,同时对其制备也进行了简单综述。     

锂离子电池负极材料的研究进展

随着人类科技发展的锂离子电池已经是生活中不可或缺的部分,本文对近年来锂离子电池负极材料发展做简单的概述,希望为后续负极材料的研究提供借鉴和指导作用。     

几种锂电池正极材料的发展与比较

锂离子电池的性能优劣关键在于其内部的材料性能和结构。锂离子电池的内容材料主要有隔膜、电解质、正极材料以及负极材料,而其中正、负极材料的质量和类型直接关系着锂离子电池所具有的性能以及市场价格。因此,高性能且廉价的正、负极锂离子电池材料成为研究的重点。其中正极材料对电池的性能和价格影响极大,因此,本文重点分析锂电池正极材料。     

锂离子电池的负极材料的研究状况及未来发展

本文首先介绍锂离子电池充放电的工作原理,并简要介绍近年来锂离子电池碳负极材料、金属氧化物负极材料以及合金负极材料的研究状况,并以华为公司最新研究的石墨烯助力高温锂离子电池为例,指明锂离子电池的未来发展方向,锂离子电池在未来发展应朝着能量密度高、安全性能好、循环寿命长、绿色环保以及价格低廉的方向发展。     

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。     

锂离子电池负极材料的发展研究

锂离子电池拥有的容量大、质量轻、寿命长、无记忆效应等优异的性能受到了许多研究者的关注,成为新能源方向的研究重点,纵观锂离子电池发展历史,电极材料是制约其性能的关键因素。而负极材料是锂离子电池性能提高的关键之一。本文主要论述如今锂离子电池各种负极材料研究的动态,探讨了各种材料的组成结构、优点和弊端、弊端的改善方法以及部分材料的生产方法,介绍锂离子负极材料发展方向。     

锂离子电池发展趋势及回收工艺对比

锂离子电池,是以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称,是一种二次电池,是通过锂离子在正极和负极之间脱嵌、嵌入来工作的。随着全球低碳减排意识的增强,许多国家正积极摆脱对传统能源的依赖。锂离子电池作为新能源的关键技术,也受到了越来越多的关注。近年来,人们对锂离子电池性能提出了更高的要求,锂离子电池也在高电容量、高倍率性能、高安全性方面得到了快速的发展,一批批具有优越性能的正、负极材料应运而生。锂离子电池的使用周期在6～8年,现主要的回收工艺包括梯次利用、资源再生等技术。     

锂离子电池炭负极材料在宁波杉杉科技园投产

3月28日,我国锂离子电池行业唯一的“高技术产业化示范工程”项目——800t锂离子电池炭负极材料项目,在宁波杉杉科技园投产。作为宁波市首家国家高技术产业化示范工程、863计划项目之一,锂离子电池炭负极材料项目投资达1.5亿元人民币。该项目于2002年年底开工建设,去年通过了上海市科委“上海市火炬计划项目”的验收,它的建成投产使得杉杉科技锂离子电池负极材料的年产规模超过1000t,成为国内最大的供应商。杉杉科技对锂离子电池负极材料拥有自主知识产权,其各项技术指标、制备工艺填补了国内空白,达到了国际先进水平。锂离子电池炭负极材料…     

钠离子电池负极材料的储钠机制及性能研究进展

绿色能源的应用,促使着电化学储能与转换技术的飞速发展。锂离子电池作为储能领域最成功的二次离子电池之一,已被应用于各种电子产品中,但是由于锂资源短缺造成锂离子电池的成本增加,限制了其在大规模储能设备领域的应用。因此,寻找价格低廉、性能优异的二次离子电池是当下的研究热门之一。钠离子电池不仅拥有和锂离子电池相似的工作原理,而且还具有成本低、资源丰度大和可逆容量高的特点,有望成功地代替锂离子电池而应用于商业化生产。本工作主要综述了钠离子电池负极材料的性能研究进展,首先根据钠离子在负极材料存储方式不同,分析归纳了负极材料的插层反应、合金化反应和转换反应三种储钠机制,然后介绍了负极材料的结构修改、元素掺杂和材料复合三种改性方式,随后重点介绍了碳基材料、钛基材料、合金类材料、转换类材料和有机材料等几种关键的钠离子电池负极材料的电化学性能和所面临的问题,最后,以实际生产和工业应用为基础,展望了钠离子电池负极材料的研究方向。     

锰氧化物的合成及在锂离子电池中的应用进展

能源是限制人类发展的重要因素,近年来随着新能源的发展,人们对于储能设备的要求也越来越高,其中,锂离子电池被认为是最具有发展前途的储能设备之一。目前,商用锂离子电池的负极材料以石墨为主,石墨虽然具有良好的导电性,但理论容量较低,已逐渐无法满足高能设备的大容量需求。过渡金属锰氧化物由于储量丰富、氧化形态多样、结构多元、理论比容量高、环境友好等特点,被认为是锂离子电池理想的替代负极材料之一。本文详细介绍了近年来4种锰氧化物（MnO、Mn₂O₃、Mn₃O₄和MnO₂）分别在纳米化和复合结构构筑两方面的材料设计及合成,总结比较了4种锰氧化物用作锂离子电池负极材料的性能,展望了锰氧化物在锂离子电池负极材料领域的发展前景和方向。     

锂离子电池新型负极材料的研究进展

锂离子电池作为一种电源应用很广泛,但是在应用中存在一些不足,选取电化学性能良好的正负极材料是提高和改善锂离子电池电化学性能最重要的因素。从新型碳材料、硅基负极材料、锡基负极材料三方面介绍了目前锂离子电池的研究状况,并展望了锂离子电池负极材料的发展趋势。     

四氧化三钴负极材料合成方法研究进展

四氧化三钴作为锂离子电池负极材料已被广泛研究。近年来对四氧化三钴电极材料性能的改进一直是锂离子电池研究领域的热点和前沿之一。综述了四氧化三钴作为锂离子电池负极材料的最新研究进展,从结构和充放电机理、合成方法及复合改性等方面进行了讨论,指出了其作为锂离子电池负极材料的发展趋势。     

尖晶石型Li4Ti5O12负极材料的研究进展

锂离子电池以其高功率和高能量密度等优点而被认为是电动汽车和其他便携式电器的最有前途的动力能源。提高电化学性能及其安全性是锂离子电池面临的主要挑战。尖晶石型钛酸锂因具有良好的结构稳定性、安全性以及高倍率充放电性能,成为锂离子动力电池负极材料的研究热点。综述了国内外钛酸锂负极材料的最新研究进展,包括：合成方法,掺杂、表面改性,重点阐述了碳材料表面改性及其应用,展望了钛酸锂作为混合动力电池负极材料的发展趋势。     

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。     

氧化石墨烯在锂离子电池负极材料中的研究进展

近年来,氧化石墨烯以其优异的层状结构和高比容量的特性在高比容量锂离子电池负极材料方面发展迅速,受到了研究学者们的广泛关注。本文主要介绍了氧化石墨烯材料作为锂离子电池负极材料的研究进展,对其发展过程中存在的问题提出了相应的解决办法,并对其可行性进行了分析,最后对氧化石墨烯作为高比容量锂离子电池负极材料的研究前景进行了展望。     

序:能源存储材料和器件驱动低碳发展

一次能源的过渡消耗和城市交通的大量排放是环境污染尤其是城市雾霾的主要污染源。发展新能源和电动汽车是解决环境污染和能源枯竭的根本途径,成为我国优化能源结构、振兴能源产业的重要组成部分,也是世界各国竞相发展的新兴产业。当前,在国家一系列政策的推动下,太阳能、风能等新能源和电动汽车虽然已经取得了一定的发展,但是规模化发展难以进行,最主要原因是新能源存储和电动汽车用储能和动力电池在能量密度、功率密度和循环寿命等方面仍然不能满足理想需求。因此,发展高性能储能器件及其关键材料对推动新能源和电动汽车的发展具有重要意义。 储能器件主要包括锂离子电池和超级电容器,已经得到规模化应用,学术界和产业界重点通过开发高能量密度、高功率密度和长循环寿命电极材料来提高锂离子电池和超级电容器的综合性能。为了提高锂离子电池的安全性,固态电池及其固态电解质成为锂电池的重要研究方向;为了提高锂电池的能量密度,锂金属、硅碳、氧化物和硫化物等负极材料,富锂锰基固溶体和高镍三元正极材料也是研究重点。此外,新型储能器件如锂硫电池、钾离子电池、钠离子电池燃料电池也得到大量的研究,但主要集中在高性能电池材料开发,还未实现产业化。因此,未来需要进一步开发可实用化的电池材料,加强新型储能器件的产业化技术研究。 为了集中地报道能源存储材料和器件方面的最新研究进展,我们组织了本期专辑,内容涵盖了当前能源存储材料和器件的热点研究方向和领域,主要包括锂离子电池固态聚合物电解质、富锂锰基正极材料、三维锂金属负极、锂硫电池正极材料、超级电容器电极材料、钾离子电池炭负极材料、WS₂纳米电极材料、燃料电池催化剂等方面的研究。专辑内容系统、深入、全面,涵盖了上述领域的重要研究成果和进展,尤其包括专辑论文作者对该研究方向的理解和解读。本专辑对科研工作者及时了解该领域的发展动态和推动我国在该领域的发展将有很大帮助。 本人非常荣幸受邀作为特邀编辑组织这期专刊,诚挚感谢本期文章的所有作者,感谢他们高水平的研究论文和专题评述,感谢他们将能源存储材料和器件研究成果、研究心得和理解撰写成文贡献给本专辑,使本专辑高效率完成并与读者分享其中的精彩内容;同时感谢本专辑所引用高水平研究成果的所有作者。希望本专辑能够为我国储能材料和器件的发展和人才培养贡献力量。     

锂离子电池石墨负极材料的改性研究进展

石墨类碳负极材料作为电化学嵌锂宿主材料的研究一直是锂离子电池负极材料研究的重点。本文简述了石墨作为锂离子电池负极材料的结构,分析了石墨作为负极材料的优缺点,综述了石墨负极材料的改性方法及其研究进展,指出了石墨改性的发展方向。通过改性处理可以提高可逆比容量和首次库仑效率,改善其倍率性能和循环稳定性,有效改善石墨电极的综合电化学性能。     

浅谈锂离子电池正极材料

近几年,环境与能源问题日益严重,以及技术的快速发展,人们对电池的性能提出了更高的要求。通过对以往人们使用的各种电池的性能来看,锂电池在具体应用过程中具有长寿命、高能量、高电压、低污染等特点,因此得到了人们的青睐,在高压锂离子电池进行应用过程中,要做好正负极材料的研究。从目前的研究情况来看,对于正极材料的研究明显落后与负极材料的研究,这对锂离子电池的生产与应用都造成了一定影响,因此应当加强对于该项内容的分析。     

SnO_2复合材料作为锂离子电池负极的研究进展

综述了SnO_2复合材料作为锂离子电池负极材料方面的研究,从碳复合材料、石墨烯复合材料、金属复合材料以及其他种类的复合材料4个方面介绍了SnO_2复合材料作为锂离子电池负极材料的研究进展,并对SnO_2复合材料作为锂离子电池负极材料的发展前景进行了展望。