先進嵌鋰材料的研究與應(yīng)用.pdf

1、由于高比能量密度的優(yōu)勢,可充鋰離子電池在世界范圍內(nèi)引發(fā)了廣泛的興趣.該課題的立意在于尋求新型低嵌鋰電位的電極材料,并考察其在二次鋰離子電池中實用的可能性.課題的主要內(nèi)容包括:1)制備及研究基于液態(tài)電解質(zhì)體系的碳/合金復(fù)合電極材料;2)研究基于固體聚合物PEO電解質(zhì)中嵌鋰復(fù)合負極及相關(guān)全固態(tài)可充鋰離子電池的電化學(xué)性能.XRD和SEM表明制備的碳/合金復(fù)合材料由亞微米尺寸的錫(錫合金)顆粒,高度均勻地沉積分布在碳類載體的表面或孔隙中形成.電

2、化學(xué)循環(huán)測試表明制備的復(fù)合材料具有較高嵌鋰容量和改善的機械穩(wěn)定性.制備含Sn量為22﹪的Sn/CMS復(fù)合材料初始容量428mAhg<'-1>,經(jīng)過50次循環(huán)后容量維持率為91﹪.復(fù)合材料的電化學(xué)性能強烈地依賴于沉積金屬(錫,錫合金)的成分,含量,以及所用碳載體的種類等.影響具有嵌鋰體積效應(yīng)的嵌入式復(fù)合電極(如SnSb-Li<,2.6>Co<,0.4>N,SiO<,1.1>-Li<,2.6>Co<,0.4>N等)在PEO固態(tài)電解質(zhì)中電化學(xué)

3、性能的主要因素,是電極在嵌脫鋰過程中的機械穩(wěn)定性,以及電極/電解質(zhì)界面的兼容性.其電化學(xué)性能可以通過優(yōu)化電極成分,復(fù)合電極的制備方式,電極設(shè)計及相關(guān)工作溫度,充放電制度等方式得以改善;Li<,2.6>Co<,0.4>N活性成分在PEO固態(tài)電解質(zhì)體系存在高度的敏感;基于LiNo<,0.8>Co<,0.2>O<,2>與Li<,2.6>Co<,0.4>N-SnSb全固態(tài)電池,表現(xiàn)出可靠的安全性和高比能量密度110Wh Kg<'-1>;在PEO