锂离子电池硅基负极材料研究进展

锂离子二次电池是迄今发展最为迅速的化学电源之一,并以其特有的优点如循环性能好、自放电小及库仑效率高等成为人们研究的热点,提高锂离子电池电化学性能的关键是选取性能良好的正负极材料。硅基材料作为锂离子电池负极材料具有极高的比容量,但硅负极在充放电过程时体积变化巨大和电导率低限制了其应用。目前,改善硅材料性能的方法主要有:材料纳米化、结构特殊化以及复合化。对锂离子电池硅基负极材料改性方法的最新研究进展进行了综述,并展望了硅基负极材料的应用前景。     

锂离子电池硅基负极材料的研究进展

硅基材料作为锂离子负极材料具有很高的比容量,成为锂离子电池负极材料的研究重点。然而硅在充放电过程中体积变化较大,引起电池容量的快速衰减,从而导致电池循环性能变差。不同方式复合的硅基复合材料被大量地开发出来,以提高纯硅的循环性能,从硅/金属复合材料、硅/碳复合材料、硅薄膜材料及纳米结构的硅材料四个方面对硅基负极材料的制备方法、电化学性能及其研究现状进行综述,分析硅材料作为锂离子电池负极材料存在的问题,讨论硅材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。     

锂离子电池硅基薄膜负极材料的研究进展

作为锂离子电池材料,硅基材料有优于碳材料、钛酸锂材料以及锡基材料的理论比容量,成为锂离子电池负极材料研究的一大热点。由于硅基材料存在较大的体积效应,阻碍了硅基材料的商业化。综述了近几年来锂离子电池硅基薄膜材料的研究进展,分析了此类材料的优缺点,展望了硅基薄膜材料的发展方向。     

锂离子电池硅基负极材料粘结剂的研究进展

综述了硅基负极材料粘结剂的研究进展。重点论述了羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酸(PAA)、海藻酸钠和导电聚合物等粘结剂在硅基负极材料中的应用。比较了不同类型粘结剂的优缺点,展望了硅基负极材料粘结剂的发展方向。     

锂离子电池硅基负极材料的研发进展

聚焦几类锂离子电池硅基负极材料的研发进展,主要是硅/石墨、硅/碳纳米管、硅/碳纳米线、硅/石墨烯、三维多孔硅复合材料的储锂性能及机理;探讨锂离子电池硅基负极材料目前存在的首效低和安全性不足等问题及掺杂和材料复合等解决途径;展望发展高性能、低成本新型硅基负极材料的研发方向.     

锂离子电池用硅基材料的研究进展

锂离子电池硅基负极材料以其较高的理论比容量(4 200 mAh/g),成为最具吸引力的新一代负极材料。但硅基负极材料较差的循环性能和较大的首次不可逆容量损失导致其商业化应用受到限制。研究者采取了各种方法来克服硅基材料在嵌脱锂过程中较大的体积变化对电极结构的破坏,从而获得了较好的容量保持率和循环性能,其中包括纳米化、复合化和薄膜化等材料体系的改性,选择不同的粘接剂、导电剂等电极制备方法的改进,以及选择不同电解液和控制电压窗口等电池实际应用方面的措施。主要介绍了近年来硅基负极改性方法方面的研究进展,探讨了硅基材料应用中的问题及可能的解决方法。     

锂离子电池硅基负极材料研究进展

硅基负极材料由于具有理论比容量高等优点,有望成为替代商业化石墨或碳负极的材料.然而,在充放电循环过程中,容量迅速衰减阻碍了硅负极在商业上的使用.主要介绍了近年来硅基负极材料(硅单质、硅氧化物、硅复合物以及采用不同的粘结剂)的研究进展,阐述了硅基材料作为锂离子电池负极材料的研究前景.     

锂离子电池硅基负极材料改性研究进展

锂离子电池硅基负极材料由于理论容量较高(4200 mAh/g),成为最具吸引力的新一代负极材料.然而,硅在充放电过程中体积变化较大,引起电池容量的快速衰减,从而导致电池的循环性能变差.为解决此问题,表面处理、多相掺杂、形成硅化物等方法被用来改善硅基负极材料的电化学性能.综述了以上方法对硅基负极材料改性研究的最新进展,并对各种改性方法进行了简单的评述.     

锂离子电池硅基负极粘结剂研究进展

由于硅在地壳中含量丰富且具有较高的理论比容量,成为近年来新一代高能量密度锂离子电池负极材料的研究热点。然而,硅在循环过程中会产生巨大的体积变化,会导致电极粉化脱落,容量快速衰减,限制了硅在锂离子电池中良好性能的发挥。虽然改性的硅基材料可以有效地缓解体积变化所产生的机械应变,但硅固有的体积变化效应是始终存在的,一种合适的粘结剂对于保持电极结构的完整性起到至关重要的作用。本文主要综述了近年来硅基负极粘结剂的研究进展,总结了合成类聚合物粘结剂、生物质聚合物粘结剂和导电聚合物粘结剂在硅基负极中的应用和性能特点,为今后在粘结剂的选择和设计上提供了重要的研究思路。     

锂离子电池硅基负极材料的研究进展

电动汽车和先进电子设备对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求.硅的理论比容量能够达到4 200 mAh/g,被认为是一种很有前景的锂离子电池负极材料.但是,硅在充放电过程中巨大的体积变化(＞300％)导致容量迅速衰减.近年来,研究者们采用不同方法改善了其循环性能,主要有:制备硅基复合材料;制备特殊形貌的硅基材料;选用更加合适的粘结剂、电解液、集流体和控制电压窗口.对这些方法进行了概述,并展望了硅作为高能量密度锂离子电池负极材料的应用前景.     

锂离子电池负极材料研究进展

锂离子电池以其特有的优点成为人们研究的热点,负极材料是锂离子电池的关键材料之一.为了适应锂离子电池在新领域的发展和应用,要求不断开发新型、廉价的负极材料.介绍了传统碳负极材料的发展,重点综述了近年来各种新型负极材料的研究现状,介绍了它们的缺点和改善方法.     

锂离子电池负极材料的研究进展

对近期锂离子电池负极材料方面的研究和开发工作进行了综述.主要包括元定形碳材料、新型负极材料和天然石墨的改性.就实用性而言,改性天然石墨将于近期成为主流负极材料.随着电子产品对高容量密度电源的需要不断增加,新型核/壳结构的大容量负极可望在不久的将来实现产业化.     

转化型过渡金属氧化物负极材料的研究进展

综述了近年来过渡金属氧化物 MxOy （M＝ Fe,Ni,Co,Cu）作为锂离子电池负极材料在锂离子电池中的应用。我们分别将过渡金属氧化物的两种形态（粉体和薄膜）,与电化学性能之间的关联性进行了总结和探讨,并对过渡金属氧化物作为锂离子电池负极材料的发展前景进行了展望。     

锂离子电池负极材料的研究进展

综述了近年来锂离子电池负极材料的研究进展,包括碳材料、过渡金属氧化物,锡基和硅基材料等,重点评述了锡基和硅基材料的研究进展,并对锂离子电池负极材料的发展趋势进行了展望.     

锂离子电池负极材料SnO2的研究进展

概述了锂离子电池SnO2负极材料的研究现状,总结了SnO2的制备方法、电化学性能和容量保持的原因,文献表明通过制备纳米结构的SnO2负极材料和碳包覆SnO2复合材料的方法可以提高其循环性能.     

锂离子电池锡基负极材料的研究进展

总结了锡氧化物、锡复合氧化物以及锡合金的制备方法、性能和贮锂机理,概述了锂离子电池锡基负极材料的研究现状.锡基负极材料的结构与性能因其制备方法的不同而有差异,但贮锂机理都倾向于合金机理.     

锂离子电池合金负极材料的研究进展

综述了锂离子电池合金负极材料的研究进展,包括铝基、锡基以及硅基合金负极材料;对合金负极材料研发中存在的问题和贮锂机制进行了分析.活性粒子纳米化、多重缓冲结构和多组分复合方式是合金负极材料的发展方向.     

锂离子电池纳米负极材料的研究进展

纳米材料可望大幅度提离锂离子电池的比能量。综述了近年来锂离子电池纳米负极材料的研究进展,包括碳、硅、锡基纳米材料以及某些金属合金纳米材料;介绍了各种纳米材料的储锂机理以及作为锂离子电池负极材料的优缺点。     

锂离子电池富硫聚合物正极材料的研究进展

综述了锂离子电池富硫聚合物正极材料的研究进展.侧重介绍了利用单质硫对聚合物进行加热硫化,制备具有电化学活性的导电高分子锂离子电池正极材料的方法.所制备的材料具有较高的比容量(超过600mAh/g),且循环性能优良.聚合物硫化是制备低成本锂离子电池有机正极材料的有效方法.     

锂离子电池负极材料的研究进展

锂离子电池的石墨负极材料已商品化,但还存在一些难以克服的弱点。寻找性能更为优良的非碳负极材料仍然是锂离子电池研究的重要课题。综述了在锂离子电池中已实际使用的碳素类负极材料的特点和研究进展情况;介绍了正在探索中的锂离子电池非碳负极材料的研究现状。