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.     

锂离子电池合金负极材料的研究进展

合金材料作为新一代锂离子电池的负极材料具有理论比容量高、资源丰富、环境友好等优点。本文综述了Si,Sn,Ge三种合金负极材料在锂离子电池应用方面的发展现状和最新研究进展,从材料的制备方法,结构设计以及改性方法等几个方面对Si-基,Sn-基,Ge-基负极材料进行了综述,展望了合金负极材料未来的发展趋势。     

锂离子电池氧化物负极材料研究进展

作为锂离子电池氧化物负极材料,锡基复合氧化物的比容量高达600mAh/g,Li4/3Ti5/3O4的循环性能优良,在某些领域,这两种负极材料有望获得商业应用。综述了近年来锂离子电池氧化物负极材料的研究进展,详细阐述了锡氧化物、锡基复合氧化物和Li4/3Ti5/3O4的嵌脱机理及性能特点。     

锂离子电池负极材料TiO_2的研究进展

综述了近年来锐钛矿TiO2、金红石TiO2、TiO2[B]及板钛矿TiO2用作锂离子电池负极材料的研究进展;比较了各种晶型的特点和嵌脱锂机理;探讨了制备方法、结构和形貌对TiO2嵌脱锂的影响;提出了TiO2库仑效率、倍率性能和循环性能不佳的原因和可能的解决方法.     

锂离子电池负极材料的研究

本文研究了一种新型的改性活性石墨,测量其电化学容量超过257mAh/g,并具有开路电压高,充放电效率好等优异性能,适宜用作锂离子电池(RCB)的负极材料。文中还研究了CO_2气体能很好地提高RCB碳电极的性能。通过FT—IR检测,认为是由于形成了含Li_2CO_3的SEI半透膜,有利于锂离子的通过,而阻止溶剂进一步在电极上分解。     

锂离子电池合金负极材料的应用研究

合金材料是目前锂电行业研究较热的一款高能量密度的负极材料.但由于循环过程中极片体积膨胀及循环性能差等问题未得到广泛应用.主要是针对硅碳合金材料的应用进行研究,从工艺方面进行调整优化来改善合金材料在锂离子电池中存在的问题.     

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。     

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。     

锂离子电池磷负极材料的研究进展

磷因兼具高储锂容量和高倍率性能的优点而被认为是一种具有巨大发展潜力的锂离子电池负极材料。综述了锂离子电池磷和磷/碳复合负极材料的研究进展。主要介绍了黑磷的基本结构性质,制备方法及其作为锂离子电极材料的综合电化学性能,并对目前存在的一些问题和亟待进行的研究工作进行了分析。     

锂离子电池负极材料氧化锡及其改性

采用溶胶 凝胶法合成了氧化锡,并采用高温固相合成法对氧化锡进行掺杂改性,应用XRD分析对材料的结构进行表征,并对合成的材料进行了充放电性能测试。结果表明:B2O3的掺入能提高合成材料的充放电性能,它的首次放电容量和充电容量分别为1178mAh/g和461mAh/g,同时具有较好的循环性和可逆性,可作为锂离子电池的负极材料。     

非碳类新型锂离子蓄电池负极材料研究进展

锂离子蓄电池性能的提高与负极材料的发展有很大关系。综述了近年来在非碳类锂离子蓄电池负极材料方面所取得的一些研究进展,分别对过渡金属氧化物、锂合金、锂过渡金属氮化物、金属硫化物及其它锂离子蓄电池非碳类负极材料各自的特点及其在合成、结构、电化学性能方面的研究近况进行了分析和总结,重点探讨了过渡金属氧化物的发展过程、充放电的特性、反应机理及影响其反应的各因素,并对其存在的问题进行了分析。最后对非碳类锂离子蓄电池负极材料今后可能的发展方向进行了探讨。     

锂离子蓄电池用Cu-Sn合金负极的制备及改性

用机械合金化法经20h、50h和100h球磨制备了3种Cu-Sn合金,由合金制备的电极经300℃、500℃和700℃热处理后具有良好的电化学性能,其中经300℃热处理5h的电极具有最优的循环性能:电极循环50次后放电容量为205mAh·g-1以上,库仑效率为99.5%;电极循环100次后放电容量还有152mAh·g-1左右,库仑效率仍能维持在约99.5%,并且电极自放电率很小。     

锂离子电池碳负极材料的研究进展

分别对石墨类与非石墨奖锂离子电池碳负极材料的研究进行了阐述,并指出了它们各自的优、缺点。作者还指出了以后的工作重点应放在探索合适的前驱体有机物及裂解条件和对碳素材料的修饰、改性进行系统的研究等方面,以便能进一步推动高性能锂离子电池的发展。     

锂离子电池碳负极材料的研究

综述了目前常用的锂离子碳负极材料的研究概况,并且按碳材料的石墨化程度不同对其进行分类,具体阐述了多种锂离子电池碳负极材料的特点及其制备方法。同时还简述了锂离子在碳材料中的几种嵌入机理,综合讨论了这几种嵌入机理的优缺点。通过对碳材料的循环伏安性质、充放电性质、电容量、可逆性及结构特征的比较,介绍了不同结构的锂离子电池碳负极材料的嵌锂特性。     

化学镀银鳞片石墨作锂离子电池负极材料

用常规化学镀Ag的方法在天然鳞片石墨 (NFG)的表面沉积了直径约为 10 0nm的Ag微粒作为锂离子电池负极。沉积Ag处理后的NFG不仅在循环性能上得到了不同程度的改善 ,而且还保持了石墨的平坦平台、电位低 [约 0 1V(vs Li/Li+ ) ]的优点。镀Ag量 5 %的NFG的首次可逆放电容量最大 ,当循环到第 3次时放电容量仍有 3 3 2 3 1mAh/g ,且随循环的进行 ,循环效率有增大的趋势。当Ag的质量分数大于 5 %时 ,随Ag含量的增加可逆容量有下降的趋势 ,不可逆容量有增大的趋势。Ag沉积量大于 10 %的NFG的首次放电容量低于NFG的首次放电容量。因此 ,对天然鳞片石墨进行化学镀Ag(Ag的质量分数小于 10 % )改性 ,能提高NFG的锂离子电池负极特性 ,这可能的原因是Ag的介入不仅导致该复合材料阻抗减小而且还起到了稳定SEI膜的作用     

锂离子电池用Sn-Ni合金负极的研究

以机械合金法制备了Sn Ni合金粉,并对合金电极的电化学性能进行了研究。结果发现:当合金的颗粒度小到纳米级,团聚现象很明显,但它对合金电极循环性能没有太大的影响;电极的热处理温度在200℃以下对电极的循环性能提高没有多大作用,而经300℃热处理2h的电极具有良好的循环性能;电极压制的压力对电极的循环性能有不同的影响,经5MPa压制的电极循环性能最好。     

废石墨化学沉积包覆作锂离子蓄电池负极材料

以大功率石墨电极废品破碎后的微粒为“核”,以中温沥青为包覆原料,经化学沉积包覆形成“核-壳”型锂离子蓄电池负极材料。采用恒电流充放电和循环伏安等方法检测人造石墨包覆前后的充、放电性能和循环性能,以及锂在其中的嵌入脱出反应。结果表明:单颗粒核壳型包覆有效地改善了石墨界面处固体电解质相界面(SEI)膜结构,缓解了电解液在界面发生的强烈还原反应,保护了人造石墨(AG)结构、提高了AG用作锂离子蓄电池负极的充、放电性能。首次放电比容量由包覆改性前的255.5mAh/g增至305.4mAh/g,首次库仑效率则从包覆前的80.8%提高到90.2%;50次循环后放电比容量由改性前的154.1mAh/g提高至302.3mAh/g;同时,改性后的人造石墨提高了对碳酸丙烯酯(PC)系电解液的相容性。     

锂离子蓄电池正极材料锂钒氧化物研究进展

近年来 ,锂离子蓄电池因其优异的特性而受到化学电源界的极大重视。有关锂离子蓄电池正极材料的研究大部分集中在过渡金属嵌锂氧化合物上。本文对正极材料应具备的结构、性质及目前研究较多的层状化合物LiCoO2 、LiNiO2和尖晶石型化合物LiMn2 O4 类正极材料作了简单叙述 ,重点对嵌锂氧化钒系列化合物LixVO2 、LixV2 O4 、Li1 xV3 O8和LiNiVO4 等正极材料的制备方法、结构及电化学性能之间的关系及近期研究现状进行了阐述。随着新技术、新方法的出现 ,大容量的层状化合物Li1 xV3 O8及高电压反尖晶石型LiNiVO4 有望成为新一代性能优良的锂离子蓄电池正极材料     

非经典法制备锂离子蓄电池电极材料

随着其它技术的发展,锂离子蓄电池电极材料的制备技术亦得相应的发展。综述了近几年来一些非经典的制备方法,如机械化学法、溶液氧化还原法、离子交换法、水热法、模板法、炭棒电弧放电法、脉冲激光沉积法、等离子提升化学气相沉积法和射频磁旋喷射法等。这些方法有的简单、方便易行;有的能降低反应温度,容易得到单一相结构;有的方法设计独特,能制备纳米材料,电化学性能非常优良。这些非经典技术除了降低成本、提高电化学性能外,还将推动锂离子蓄电池向两极化发展:大型化和微型化,从而推动相应应用技术的发展,如电动汽车和先进的微型军事技术。     

复合技术制备锂二次电池电极材料

复合技术是进一步提高材料的物理化学性能和/或降低成本的有效方法之一,早就应用于锂二次电池中。综述了最近几年来复合技术在制备锂二次电池电极材料方面的进展。这些电极材料包括负极材料如碳基负极、锡基氧化物负极和新型的合金负极、以及无机和有机正极材料。复合的方法包括包覆、混合、沉积等。通过复合,提高了天然石墨的循环性能,降低了无定形碳在第1次循环的不可逆容量并改进了循环性能,改善了合金负极材料的循环寿命,明显提高了无机正极材料的高温性能及循环性能,并使有机正极材料的循环性能达到可实用化的水平。随着复合技术的不断发展,一些新的电极材料将不断诞生,其它类型锂二次电池的商品化将为期不远。