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发展高安全性、高能量、低成本、长寿命锂离子电池是当前动力电池应用面临的巨大挑战。电池的性能主要取决于正负极电极材料的性能。Sn基合金负极具有高能量和安全特性,是一种很有产业化前景的锂离子电池负极材料。本文综述了Sn基合金电极作为锂离子电池负极的最新研究进展,对Sn基合金负极的不同制备方法进行了总结,重点介绍了锡基合金负极材料在电化学性能方面所存在的问题及其原因,包括锡基活性物质的损失、SEI膜和氧化膜的形成、纳米粒子的团聚和锂离子嵌入过程中死锂的产生等影响合金充放电性能的因素,最后展望了以提高Sn基合金负极电化学性能为目的的研究趋势。 相似文献
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硅是目前已知比容量(4200 mAh ·g-1)最高的锂离子电池负极材料,但由于其巨大的体积效应(> 300%),硅电极材料在充放电过程中会粉化而从集流体上剥落,使得活性物质与活性物质、活性物质与集流体之间失去电接触,同时不断形成新的固相电解质层(SEI),最终导致电化学性能的恶化。本文介绍了硅作为锂离子电池负极材料的储能及容量衰减机理,总结了通过硅材料的选择和结构设计来解决充放电过程中巨大体积效应的相关工作,并讨论了一些具有代表性的硅基复合材料的制备方法、电化学性能和相应机理,重点介绍了硅炭复合材料。另外,介绍了一些电极的处理方法和其提高硅基负极材料电化学性能的可能机理。最后,对硅基负极材料存在的问题进行了分析,并展望了其研究前景。 相似文献
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采用固相法合成了纯六方相的TiS2粉体. X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)结果表明该材料具有特征层状结构, 其颗粒大小在10-20 μm之间. 作为锂离子电池负极材料, TiS2在3.00 V(vs. Li+/Li)以下有3个明显的放电平台, 首次可逆容量达668 mAh·g-1, 在第一个放电电压范围(3.00-1.40 V)内具有优异的循环可逆性. 深度放电时由于Li2S的生成和材料颗粒严重破碎, 在低于0.50 V时材料的循环性能不佳. 通过减小材料颗粒度和提高导电剂含量, TiS2的电化学性能得到显著改善. 相似文献
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以葡萄糖作为碳源,通过简单的水热反应获得菱形碳包覆碳酸钴(CoCO3/C)复合材料,并研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.晶型和表面形貌通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)进行表征,用热重-差热分析法(TG-DTA)来测试CoCO3/C材料中碳的含量,用拉曼光谱分析无定型碳的存在. Barrett-Joyner-Halenda (BJH)则用来分析材料的孔径分布情况.实验表明,碳包覆不仅在CoCO3颗粒表面包覆了一层无定性碳,使得CoCO3材料在充放电过程中保持结构的稳定性,也形成了一些大约30 nm左右的介孔,这种孔的存在有助于电解液中离子的传输,从而提高材料的电化学性能.电极材料在0.90C(1.00C = 450 mAh•g-1)倍率下进行循环测试, 500次后的容量仍保持在539 mAh•g-1,显示出了较好的循环性能.当增加到3.00C倍率时CoCO3/C容量为130 mAh•g-1,再恢复到0.15C倍率时容量依然能够达到770 mAh•g-1,表现出了CoCO3/C具有良好的稳定性. 相似文献
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锂离子电池负极材料非晶态MgSnO3的合成和性能研究 总被引:2,自引:0,他引:2
锂离子电池金属氧化物负极材料越来越受到人们的重视.锡基氧化物贮锂材料具有能量密度较高、清洁无污染、原料来源广泛、价格便宜等优点,是金属氧化物类负极材料中极具发展潜力的一种负极材料.因此,近年来人们对这类材料开展了广泛的研究[1~6]. 相似文献
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XIE Hai-ming YAN Xue-dong YU Hai-ying ZHANG Ling-yun YANG Gui-ling XU Yang WANG Rong-shun **. Department of Chemistry Northeast Normal University Changchun P. R. China . Department of Chemistry Inner Mongolia University for Nationalities Tongliao P. R. China 《高等学校化学研究》2006,22(5):639-642
IntroductionLithium ion batteries have attracted a great interestbecause of their commercial applications in portable de-vices[1,2].Great efforts have been made to improve theenergy density of new anode materials.For example,Sn-based compounds,such as SnO… 相似文献
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以氢氧化铁为四氧化三铁的前驱体,氧化石墨烯(GO)为还原石墨烯(rGO)的前驱体,以水合肼和二水合柠檬酸三钠为混合还原剂,采用水热法制备了还原石墨烯负载四氧化三铁纳米颗粒(Fe3O4/rGO)的复合材料。通过透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对产物的形貌、结构和组成进行了表征。以锂片为对电极进行了扣式电池的组装,通过恒电流充放电和循环伏安法对其电化学性能进行了测试。材料具有均一的形貌,rGO具有较高的还原程度且可以在充放电过程中缓冲Fe3O4纳米颗粒的体积变化,使得Fe3O4/rGO纳米复合物具有较好的电化学性能。 相似文献
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应用电沉积技术制备了三维网状结构的Sn-Co合金负极材料, 采用XRD、SEM和电化学方法考察了该负极材料的结构和性能. XRD分析表明, 该三维网状结构的Sn-Co合金镀层为六方固溶体结构. 其电化学性能测试表明: 三维网状结构Sn-Co合金微晶电极的性能稳定, 其首次放电容量高达493.4 mAh•g−1, 首次库仑效率达80.03%, 而平面结构Sn-Co合金电极的首次库仑效率为63.47%. 经50周充放电循环后, 三维网状结构Sn-Co合金电极的放电容量为329.6 mAh•g−1, 放电容量保持率为66.8%;SEM分析表明: 三维网状Sn-Co合金电极表面是由大小不一、高低不同的“岛”紧密排列在一起;“岛”和多孔结构的存在, 缓冲了锂嵌入时体积的膨胀, 部分抑制了材料结构的变化, 减缓了电极容量的衰减, 改善了电极的循环性能. 相似文献
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锂离子电池纳米电极材料研究 总被引:29,自引:1,他引:29
采用XRD,TEM方法对纳米相电极材料的结构,形貌进行表征,并用循环伏安法,恒流充放电法对电极材料的嵌锂电化学行为进行研究。结果表明,由于纳米材料的微结构特性使萁 具有优越的嵌锂特性;1)锂离子嵌入电极材料内部的深度小,过程短,具 较大的比表面,有利于采用较大的电流对该电池进行充放电;2)具有较大的嵌锂空间位置,有利于增加电极的锂嵌容量。 相似文献
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锂离子电池纳米正极材料 总被引:4,自引:0,他引:4
综述了锂离子电池纳米正极材料的研究进展,阐述了这种材料用于锂离子电池的优势和存在的问题,把纳米正极材料分为过渡金属嵌锂化合物、金属氧化物和金属硫化物和其它纳米正极材料。归纳了不同纳米正极材料的主要制备方法,探讨了材料的制备方法与其结构、形貌和电化学性能之间的关系,展望了纳米正极材料用于锂离子电池的未来前景。 相似文献
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Electrochemical Behavior of Polypyrrole‐modified SnS2 for Use as Anode Material in Lithium‐Ion Batteries 下载免费PDF全文
SnS2/polypyrrole (PPy) composites were successfully synthesized by PPy modification of SnS2 via a simple and effective solvothermal and chemical method. The microstructure, morphology, electrical conductivity, PPy content, and electrochemical properties of these materials were characterized by X‐ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), four‐point probe technique, thermogavimetry (TG), and constant‐current charge/discharge tests, respectively. The results demonstrate that PPy is tightly coated on the 3D flower‐like SnS2 and that the conductivity of SnS2 /PPy composites can be greatly improved by the PPy modification. The electrochemical results indicate that PPy is not involved in the electrode reaction, but it can dramatically improve the reversible capacity and cyclic performance. The recharge capacity retention after 30 cycles remained at 523 mAh/g, which is significantly higher than that of SnS2 without modification by PPy. The better cycling performance compared to SnS2 nanoparticles should be due to the 3D nano‐flower‐like SnS2 particles and the modification of SnS2 by PPy. 相似文献