金属Sb与石墨复合材料的电化学吸放锂性质

探索了用机械合金化制备得到的金属锑与石墨复合材料(Sbx-C1-x,x=0．1—0．4)作为锂离子电池负极材料的电化学吸放锂特性，发现球磨得到的Sbx-C1-x是由微米级Sb颗粒和C所组成的复合物。Sb0.2-C0.8的吸放锂过程实际上是由石墨和金属锑的吸放锂反应组成，首次吸锂容量达705mAh／g，首次不可逆容量约130mAh／g。对Sb含量与Sbx-C1-x(x=0．1-0．4)电化学吸放锂性能的关系表明Sb0.2-C0.8具有最高的首次充放电容量，而碳含量对循环稳定性有较大的影响。     

硅与氮化钛纳米复合材料作为锂离子电池负极的吸放锂性能研究

采用直流电弧等离子体方法合成了硅与氮化钛纳米复合材料,利用XRD,TEM等手段研究了其微观结构.结果显示,得到的纳米颗粒由Si和TiN以及部分Cu0.1Si1.9Ti组成,其形状为球形,颗粒尺寸大多分布在10～50 nm之间.用恒流充放电的方法研究了其作为锂离子电池负极的电化学行为,在锂的嵌入硅镍纳米颗粒的过程中,Si充当活性中心,而其中的TiN和Cu0.1Si1.9Ti作为惰性成分,不与Li反应,充当缓冲基体及导电剂的作用.当电流密度为150 mA·g-1时,电极的循环稳定性最好,首次可逆容量为737 mAh·g-1,20次循环后容量仍为542 mAh·g-1.在0.05～0.8V的电位区间的循环稳定性是最好的.     

锂离子电池锑基负极材料研究进展

锑具有首次嵌／脱锂容量大等优点，是制备大容量高安全性锂离子电池负极潜在的优良材料。本文介绍了此系列材料的制备方法、特性及其用途。     

锂离子电池用石墨负极材料改性研究进展

石墨是目前商业化锂离子电池应用最广的负极材料,日益增长的市场需求对石墨负极材料的储锂性能提出了更高的要求。概述了锂离子电池的工作原理和石墨嵌锂机制,针对石墨负极材料理论比容量(372 mA.h/g)较低和电解液兼容性较差等问题,总结了近年来石墨负极材料的改性手段,主要分为表面改性和结构调控等2类,其中表面改性技术包括氧化和卤化处理,特点是通过调控界面化学性质,可增强石墨结构的稳定性,促进稳定SEI膜的形成,但对于石墨储锂容量的提升非常有限;结构调控包括剥层法和缺陷构筑法,特点是通过扩大石墨层间距、降低石墨维度及在石墨结构上构筑缺陷,从而增加锂离子的活性位点,提供更多锂离子扩散通道,缓解循环过程中的体积变化,改善石墨与电解液的相容性,显著提升石墨的储锂性能。最后对石墨负极材料的未来发展趋势进行了展望。     

商品化石墨作为聚合物锂离子电池负极材料的性能表征

采用商品化中间相碳微球(MCMB)及人造石墨与中间相碳微球的混合体作为聚合物锂离子电池的负极材料,通过SEM、XRD对比研究了两种负极材料电化学循环前后的微观形貌和相结构,测试了两种聚合物锂离子电池的倍率放电性能和循环寿命,并通过交流阻抗谱分析了两种负极材料的电化学性能差异.结果表明:掺入人造石墨后,中间相碳微球的平均粒径和比表面积增大,电化学循环200次后的晶面间距减小、石墨化度增大,倍率放电性能降低,电荷转移电阻及锂离子扩散阻抗均增大,循环性能得到较大提高.     

锂离子电池硅基负极材料研究进展

本文主要介绍近年来硅及含硅材料作为锂离子电池负极材料的研究进展，包括硅单质、硅的氧化物以及硅的金属化合物和其它硅基多元化合物；分析了硅基材料作为锂离子电池负极材料存在的问题；阐述了硅基材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。     

酚醛树脂包覆和预成膜共改性石墨作为锂离子电池负极材料的研究

以天然石墨为原料,球磨过筛得到颗粒均一的球形颗粒。酚醛树脂作为碳源对球磨后石墨进行包覆,经过高温碳化处理,在天然石墨表面形成一层碳包覆层,再对包覆后石墨用聚二甲基硅氧烷进行表面预成膜处理。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和LAND电池测试系统等对共改性石墨进行结构、形貌和电化学性能分析。XRD分析显示,共改性后的石墨层间距d002和无序化程度增加,说明在石墨的表面形成了一定的包覆层。SEM图片中可以看出改性后的石墨颗粒致密均匀且较为圆滑,这种结构使得石墨颗粒表面积适当减小,电化学性能得到提高。电化学性能测试结果,采用共改性后的石墨在0.1C首次放电比容量达到362mA·h/g,首次库伦效率为92%,100个循环后容量仍保持为最高容量的98.6%。     

Sn-Ni-Al合金作为锂离子电池负极材料的研究

采用磁控溅射方法,在不同功率下合成Sn-Ni-Al三元合金负极材料,通过SEM对表面形貌进行表征,并装成CR2016型扣式电池进行充放电及循环伏安测试。结果表明,颗粒溅射时以线性生长;溅射功率为175W的样品具有最优的电化学性能;样品均具有较大的首次不可逆容量损失,但随后表现出较好的循环稳定性;样品出现了分离的活性相,对充放电比容量提供最主要的贡献;样品中高比例的Ni原子对循环稳定性很有帮助,但以牺牲首次可逆容量损失为代价。     

金属锑薄膜用作锂离子电池负极的研究

采用磁控溅射方法制备金属锑薄膜,并把它作为锂离子二次电池负极进行研究。研究发现,通过磁控溅射比较容易控制条件得到符合条件的锑薄膜,并且薄膜锑有较平的吸放锂平台。另外,不同厚度对锑薄膜的吸放锂性能有较显著的影响,较薄的锑薄膜有着更好的电化学吸放锂性能,经过15 个循环后其脱锂容量仍保持在400 mAh·g-1 以上。     

高容量锂离子电池负极

日本大和化成研究所与兵库县立工业技术中心等单位协作 ,共同研制成了一种锂离子电池用的新型高容量负极材料 ,该负极是在铜箔的两面都用电镀法镀复上一层光亮锡合金镀膜。所采用的电镀浴液中添加了特殊的添加剂和微量金属元素 ,从而能够得到晶粒细小而且表面平滑的镀膜。这种负极的制造过程简化 ,工序缩短了 ,因而生产成本大幅度降低。使用这种负极的容量要比传统的碳负极容量大约高 1 7倍 ,并且在充放电过程中由于金属间化合物的生成而引起的体积变化很小 ,且与集电极的密合性很好 ,是制造高容量锂离子电池用的优质负极材料高容量锂离子电…     

锂离子电池硅/石墨/无定形碳复合阳极材料的制备及电化学性能表征

提出并制备了一种优化结构的硅/石墨/无定形碳复合材料,材料主要通过对硅、石墨和蔗糖的混合物进行超细粉碎和热解制备,硅基材料的电化学性能得到有效改善。研究了硅/石墨/无定形碳材料的形貌、电化学性能、循环稳定性,并对硅含量进行了优化。结果表明,将纳米硅材料负载在石墨碳基体上,结合高温热解技术,可以有效提高阳极材料的电化学性能。以石墨为缓冲基体、具备导电网络和非晶碳涂层的硅/石墨/无定形碳材料表现出良好的电化学性能。硅/石墨/无定形碳材料的非晶碳涂层可以明显降低硅与电解液之间接触损耗的可能性,并通过释放硅体积变化产生的应力来帮助保持材料的稳定性。     

锑基合金电化学嵌锂性能研究

采用高温熔炼方法后机械球磨和机械合金化方法分别制备了CoFe_3Sb_(12)和FeSb_2合金粉末,并对其电化学嵌锂性能进行了研究。研究发现,FeSb_2 的首次可逆容量为394 mAh·g-1,比CoFe_3Sb_(12) 的首次可逆容量(485 mAh·g-1)低。但是FeSb_2 容量衰减的速度要远远小于CoFe3Sb12。FeSb2 的容量保持率在第10 个循环时仍保持在70%以上,而CoFe_3Sb_(12 )却只有50%左右。通过二者嵌锂性能对比研究表明,减少嵌锂活性中心能有效地缓解合金类负极材料在循环中的容量衰减现象。     

Electrochemical Behavior of Fe—Based Coatings Containing Amorphous Phase Prepared by Electric Arc Spraying

采用倒相法在Cu箔上制得与Cu箔结合牢固的PAN与石墨多孔复合膜,以其作阴极、纯Sn作阳极进行脉冲电沉积, Sn通过多孔复合膜的微孔沉积在铜箔上,然后在氩气气氛中热处理,得到具有复合结构的Sn基合金电极(碳膜隔离的Cu-Sn合金),用作Li离子电池的负极. SEM和EDS能谱分析以及模拟电池的电化学性能测试结果表明:与通常的在裸Cu箔上直接电沉积Sn并热处理的Sn电极相比,这种具有复合结构的Sn电极热处理后具有更好的循环性能和更高的循环容量,首次放电容量达到538.3 mA·h/g,50次循环后充电(Li离子的脱出)循环容量保持率仍有85.5%.     

锗基锂离子电池负极材料的制备及研究进展

随着便携式电子产品及电动汽车的快速发展,提高锂离子电池能量密度和功率密度的研究日益增多,其中负极材料作为锂离子电池必备部件之一已成为重要的研究方向。商用的石墨负极因理论容量较低限制了其应用,锗具有较高的理论比容量和优异的物理化学性质,成为锂离子电池负极材料的研究热点。本文介绍了不同形貌和组成的锗基纳米负极材料的制备方法以及国内外的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望。