锂离子电池纳米负极材料的研究进展 research progress of nanometer negative materials for li-ion batteries.pdfVIP

电池工业 锂离子电池纳米负极材料的研究进展 饶睦敏，黄启明，李伟善 (华南师范大学化学与环境学院，广州510006) 摘要：纳米材料可望大幅度提离锂离子电池的比能量。综述了近年来锂离子电池纳米负极材料的研 究进展，包括碳、硅、锡基纳米材料以及某些金属合金纳米材料；介绍了各种纳米材料的储锂机理以 及作为锂离子电池负极材料的优缺点。 关键词：锂离子电池；负极材料；纳米材料 Research ofnanometermaterials progress negative n T● ● ● ·· ‘ 10r Ll—10nDatteries RA0 Wei—shan Mu—min，HUANG Qi—ming，LI (School ChinaNormal ofChemistryEnvironment，SouthUniversity,Guangzhou,Guangdong510006,China) Abstract：Nanometermaterialsare in ofEl-ion helpfulenergydensityimprovement innanometer and Li-ionbatteries carbon，silicon，tin progress nagativematerials，including alloys，for wasreviewedinthis lithiuminsertionmechanismsand ofthesenanometermate— paper．The advantages rialswere highlighted． words：Li-ion materials materials；nanometer Key batteries；negatiVe 由于纳米微粒具有很多独特的物理及化学特性， 1碳纳米材料 包括表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量 1．1碳纳米管(CNTs) 子隧道效应等，因此纳米活性材料具有比表面大、锂 “+在碳材料中的嵌入过程可以用下列反应式表 离子嵌入脱出深度小、行程短的特点，使电极在大电 示： 流下充放电极化程度小，可逆容量高，循环寿命长，抑 xLi++xe-+nC兮LixCn (1) 制了充放电过程引起的体积变化。纳米材料、纳米复 石墨优良的容量保持率和稳定的结构优于金属 合材料作为嵌锂材料，由于其特殊的微观结构及形 锂和二元合金而成为锂离子电池负极材料的首选。 貌，有望更加有效地提高材料的可逆嵌锂容量和循环 但同时石墨也存在着最初的几个循环有较大的不可 寿命。文章简要介绍了碳、硅、锡及某些金属合金纳 逆容量损失的问题，另外锂和有机溶剂共