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锂离子电池纳米负极材料的研究和开发 总被引:1,自引:0,他引:1
锂离子电池近几年发展非常迅速,纳米材料和纳米技术也应用于锂离子电池中。本文综述纳米材料(主要包括纳米金属及纳米合金、纳米氧化物、碳纳米管、具有纳米孔结构的无定形碳材料和天然石墨等)在负极材料方面的最新研发情况。纳米材料的特有性能使其可逆容量高于目前商品化的负极材料,但纳米合金负极材料的产业化还有待于进一步的研究。特别是循环稳定性;碳纳米管的制备和纯化成本过高,不宜产业化,同时理论方面有待于进一步研究,以提高其电化学性能;具有纳米孔的无定形碳材料制备温度低,容量也较高,但是对于产业化而言,循环性能和电压滞后现象有待于进一步的改进;具有纳米孔的天然石墨负极材料不仅容量高、制备比较简单、成本低,而且具有良好的循环性能,可望达到产业化要求。 相似文献
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制备一种炭纳米纤维-天然石墨复合材料,以改善作为锂离子电池阳极材料的天然石墨的倍率性能。通过优化控制天然石墨上炭纳米纤维的生长量及其形状提高了天然石墨的循环性能和倍率性能。与天然石墨原料相比,炭纳米纤维-天然石墨复合材料第一次放电容量达到了95%。炭纳米纤维的生长量被严格地控制在天然石墨质量的15%以下。研究发现:由于炭纳米纤维对充放电过程中阳极的体积膨胀和收缩程度的控制作用,天然石墨表面边位上生长的类似常青藤形的炭纳米纤维对倍率性能的提高最为有效。提出采用炭纳米纤维-天然石墨复合材料的原理结构模型解释重复充放电过程中电极的体积稳定性。通过在石墨表面上生长类常青藤形炭纳米纤维而使得SEI(固体电解质界面)变薄并减少了充放电过程中阳极的体积变化,因而提高了倍率性能。 相似文献
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将不同浓度的苯甲酸钠改性的石墨电极作为锂离子电池的负极备用材料,并使用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等电化学方法表征电池的性能.结果表明,与初始的石墨电极相比,被改性后的石墨电极表现出更好的循环效率和稳定性,且在0.5C条件下,首次的充放电比容量分别为293.9mAh/g和326.4 mAh/g.主要原因是改性后的石墨电极的表面形成的SEI膜能有效抑制石墨材料的膨胀,并且更有利于锂离子的迁移.同时,采用量子化学方法计算了溶剂分子和苯甲酸钠的最低空轨道和最高占据轨道能量值.结合电化学表征和量子计算结果,苯甲酸钠改性石墨电极的最佳浓度为1.0%.此外,还研究了最佳浓度改性石墨电极的高温性能. 相似文献
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锂离子电池碳负极材料结构与性能的关系 总被引:3,自引:1,他引:2
论述了目前锂离子电池碳负极材料的研究概况,并且对碳材料的结构特点进行分类;阐述了影响锂离子碳负极 材料结构因素。同时简述了碳材料表面修饰2对碳负极嵌锂性能的影响,评价了各种表面修饰方法的优缺点。 相似文献
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纳米碳管及其在锂离子电池中的应用 总被引:3,自引:0,他引:3
对纳米碳管的微观结构及其制备方法作一简单介绍,对纳米碳管在锂离子电池中的应用作一综述。提出以纳米碳管作为锂离子电池的负极材料是很有希望的。 相似文献
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在230℃,利用水热法将纳米氧化铁担载于石墨上制备了Fe2O3/石墨复合材料,运用X射线衍射和扫描电镜对其形貌和结构进行了表征,并研究了目标物作为锂离子电池负极材料的电化学储锂性能。研究结果证明,经50次循环后,复合材料的嵌锂容量维持在425mAh/g,远高于相同条件下石墨的252mAh/g和Fe2O3的108mAh/g。 相似文献
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采用锡盐溶液浸渍-煅烧锯末法,制备了SnO2纳米空心球.分别用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)及恒流充放电技术对产品的结构形态和电化学性质进行了表征.结果表明,SnO2空心球的尺寸在50~120nm之间,壳层厚度约为5nm.在作为锂离子电池正极使用时,初始放电容量为607.7 mAh g-1. 相似文献
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银耳状钼酸铋纳米花的合成及其锂离子电池性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用一种简单的溶剂热方法,成功制得具有银耳状的多层级钼酸铋纳米花材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等测试手段对其物理性质进行了表征。以钼酸铋为锂离子电池负极活性物质,通过循环伏安,交流阻抗和恒电流充放电对钼酸铋的电化学性能进行测试,结果显示在电流密度为20mA/g的条件下,钼酸铋的首次放电比容量达177.8mAh/g,循环30周期后库伦效率仍保持在100%左右。 相似文献
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硅负极材料因具有较高的理论容量(Li22Si5合金相对应4 200 mAh/g)、较低的工作电压(0.2~0.3 V vs Li/Li+)和地球上丰富的原材料储备,成为代替石墨负极的理想材料之一。但是,低电导率及在循环过程中发生剧烈体积膨胀导致电极失效问题限制了硅负极材料的进一步发展。因此,本工作通过物理法利用壳聚糖和石墨对纳米硅实现碳包覆和复合,制备壳聚糖/石墨@纳米硅复合材料(C/G@Si复合材料),对C/G@Si复合材料的结构、形貌和电化学性能进行研究。结果表明:随着石墨添加量的提高,C/G@Si复合材料的可逆比容量略微下降,循环性能和导电性能显著提高。当添加50%(质量分数)石墨时,在100 mA/g的电流密度下,C/G@Si复合材料的首次放电比容量为1 136.1 mAh/g,循环充放电100次后剩余容量保持在658.5 mAh/g,展示出优异的电化学性能,对进一步推广硅碳负极材料具有一定的参考价值。 相似文献
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