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高比能量锂离子电池硅基负极材料研究进展

论文摘要

硅的理论嵌锂比容量是石墨材料比容量的十倍以上,脱锂电位低,资源丰富,倍率特性较好,故高比能量的硅基材料成为了电动汽车?可再生能源储能系统等领域的研究热点?但由于其在脱嵌锂过程中巨大的体积膨胀效应会导致硅电极材料粉化和结构崩塌,并且在电解液中硅表面重复形成的固相电解质层(SEI)使极化增大?库伦效率降低,最终导致电化学性能的恶化?为了解决上述问题,加快实现硅基电极的商业化应用,本文系统总结了通过硅基材料的选择和结构设计来解决充放电过程中体积效应的工作,并深入分析和讨论了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,重点介绍了硅碳复合材料和SiOx(0<x≤2)基复合材料?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?

论文目录

  • 1 硅的电化学机理
  •   1.1 脱嵌锂机理
  •   1.2 失效机制
  • 2 硅基材料选择及设计
  •   2.1 硅碳复合材料
  •     2.1.1 低维化纳米硅碳复合材料
  •     2.1.2 三维化核壳硅碳复合材料
  •       2.1.2. 1 实心核壳硅碳材料
  •       2.1.2. 2 中空核壳硅碳材料
  •   2.2 SiOx （0
  •     2.2.1 SiOx材料的电化学机理
  •     2.2.2 SiOx/碳复合材料改性
  •       2.2.2. 1 歧化处理
  •       2.2.2. 2 预锂化处理
  •       2.2.2. 3 多孔化设计
  • 3 挑战和展望

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 谭毅,王凯

    关键词: 硅基材料,负极材料,锂离子电池,综述

    来源: 无机材料学报 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 大连理工大学材料科学与工程学院,大连理工大学辽宁省太阳能光伏系统重点实验室

    分类号: TM912

    页码: 349-357

    总页数: 9

    文件大小: 1009K

    下载量: 894

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/0b7659e3a4092a04b43dc66a.html