【摘 要】
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[引言]硅的理论储锂容量高达4200 mAh/g,超过石墨容量的10倍,在可以合金化储锂的元素中是容量最高的.但在电化学储锂过程中,体积变化达到300％以上.如此巨大的体积效应产生的机械作用力会使电极活性物质与集流体之间逐渐脱开并且硅活性相自身也会粉化,从而丧失与集流体的电接触,造成电极循环性能迅速下降.
【机 构】
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三重大学大学院,三重県津市栗真町屋町1577,514-8507 岐阜県產業技術センタ一,岐阜県美濃
【出 处】
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第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会
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[引言]硅的理论储锂容量高达4200 mAh/g,超过石墨容量的10倍,在可以合金化储锂的元素中是容量最高的.但在电化学储锂过程中,体积变化达到300％以上.如此巨大的体积效应产生的机械作用力会使电极活性物质与集流体之间逐渐脱开并且硅活性相自身也会粉化,从而丧失与集流体的电接触,造成电极循环性能迅速下降.
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将一组18650磷酸铁锂/石墨全电池在30℃下进行循环实验,最后电池容量分别衰减了原来的5.7％,9.2％,15.8％.通过恒流充放电、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)来表征电化学性能与材料的结构变化,通过电感耦合等离子体原子发射光谱仪来测量石墨表面沉积的锂离子含量.
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[引言]锂离子电池作为移动式电源由于其诸多优点被广泛应用在便携式电子设备、移动通讯等领域中[1].传统的碳作为锂离子电池负极材料由于受到理论容量低等固有缺陷的影响在新型锂离子电池中的应用受到越来越大的限制[1].
[引言]硅与金属形成的复合材料是一种具有发展前景的锂离子电池负极材料.目前,该类材料多使用高能球磨的方法制备[1].直接熔盐电解二氧化硅是一种全新的制备硅材料的方法[2].
[引言]日益增长的能源需求,使得对于锂离子电池性能的研究显得尤为重要.石墨烯由于其良好的性能,如:理论比表面积大(＞2600m2/g),导电性能高,化学和热稳定性高等[1],而被广泛用作锂离子电池的电极材料.
[引言]石墨类材被广泛用作于锂离子电池的负极.然而,石墨的理论比容量仅为372mAh/g,石墨的嵌锂电位平台接近金属锂,快速充电或低温充电易发生"析锂"现象引发安全隐患.
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[引言]除了过渡金属氧化物和金属氮化物之外,硝酸盐类新型负极材料因具有较高的比容量,而成为较有发展前景的锂离子电池负极材料之一.然而其导电性能较差,导致在充放电过程中极化较大,无法获得较好的循环性能和倍率性能.
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