锂离子电池锡-金属-碳复合负极材料

发布时间：2017-10-22 09:23

  本文关键词：锂离子电池锡-金属-碳复合负极材料

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【摘要】：石墨作为锂离子电池的负极材料已经使用了很长时间。但由于其嵌锂容量低,已不能满足动力电池快速发展的需求。而锡可以与锂形成合金,有可能取代石墨成为下一代锂离子电池负极材料。但是单纯的金属锡在电池循环过程中发生巨大的体积变化,容易导致电极材料的粉化。而碳材料具有较高的导电性,良好的机械性能和储锂性能。为了充分发挥金属锡和碳材料的优势,锡-碳(Sn-C)复合材料得到了广泛研究。本文详细介绍了无定型碳、石墨(G)、石墨烯(GP)、碳纳米管(CNT)、碳纳米纤维(CNF)等碳材料作为惰性的导电基体与锡形成的二元复合物,阐述了锡与其它金属(M)形成的碳基三元、多元复合物的结构和性能。通过总结近些年对锡碳复合物结构与性能的研究,相信多元复合和多种结构的应用是提高锡-碳复合负极材料的关键。其中,以Sn-Co-C为基础的多元复合负极材料最有可能走向市场应用。
【作者单位】： 天津大学材料科学与工程学院天津市材料复合与功能化重点实验室;
【关键词】： 锂离子电池 负极 锡碳复合物 金属 锡-钴-碳
【基金】：国家自然科学基金项目(No.51273145)资助~~
【分类号】：TM912
【正文快照】： 高的堆积密度,体积比容量高达7313 mA h·cm-3,是石墨负极的9倍。同时其具有较高的工作电压,不存在溶剂的共嵌入效应[3],相比于石墨负极更安全,是一种很有产业化前景的负极材料。但是,锡负极在充放电过程中经历着巨大的体积膨胀效应(300%),从而易导致电极材料的粉化,大大降低

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本文编号：1077762