文档介绍：宁波化年第期
【专论综述】
金属氧化物及其复合物作为锂离子电池负极材料的研究进展
邹雨芹,路力强,陈鹏
上海大学环境与化学工程学院,上海
摘要:锂离子二次电池是应用和开发前景最好的一种电源,改善和提高锂离子电池电化学性能的关键
是选取充放电性能良好的负极材料。介绍了各种氧化物及其复合材料的合成方法、电化学性能和脱嵌机理,
探讨了该类材料目前存在的问题及解决的办法,对材料的发展趋势进行了展望。
关键词:锂离子电池;负极材料;过渡氧化物
中图分类号: 文献标识码:
引言过渡金属氧化物负极材料具有很高的贮锂容
丌发锂离予电池的关键之一是寻找合适的电量,其可逆贮锂比容量为~/,而且比
极材料,仗电池具有足够高的锂嵌入量和很好的锂容量保持率高。
脱嵌可逆性,以保证电池的高电压、大容龄和长循目前研究最多的氧化物是氧化物, 因为
环寿命。碳材料冈具有较高的比容量已在商业锂离氧化物的理论比容量高, 比较容易制得容量高、循
予电池中得到应用,并展示出良好的电化学行为, 环性能好的氧化物样品。等【用微波法制
但仍然存在某些缺陷。【报道了以其备了大孔状的,研究发现,微波加热方式的
他过渡金属氧化物如、、、等作改变显著影响了样品的形貌, 以及样品的循环性
为锂离了二次电池负极材料的电化学性能以来,其能。其中在微波条件为℃下的样品循环性
他过渡金属氧化物也逐渐成为研究的热点。这些材能最佳,可逆容量有/,在次循环中几
料表现出较高的质吊比容量/,此值乎不存在哀竭。等】用电沉积的方法
大约是碳材料理论容量的两倍。制得薄膜,其首次放电比容量高达
, 超过其理论值/ ,首次不可逆比
过渡金属氧化物
容量损失很大,次循环后,其比容帚仍可达
挝渡金属氧化物主要包括、、、、
。
等。.等⋯报道了纳米尺寸挝渡金属氧
其他氧化物,的研究不如前面两种多。
化物,为、、、作为锂离予电
等【】利用水热的方法,合成出直径为
池的负极材料具有出色的电化学性质,是很有前途
的球状,其首次可逆比容量为
的锂离子电池电极材料,并提出了与锂离予电池传
儋,第二圈为/,有一定的不可逆损
统机理完仝不同的全新机理。其机理与传统的锂插
失,但是在以后的圈循环中几乎不存在损失。
入/脱锂或形成锂合金机理均不一样,在锂插入过程
中,与发生氧化还原反应,生成;在脱锂等】通过电纺丝法合成出的纳米材
过程中,与能够再生成和,该过程示意料,首次可逆比容幂为/,第二个循环降
为/,在个循环后,它的放电量依然有
如下式:
/,平均每个循环降低.%。
——◆为、、、
氧化物与其他材料制得的复合材料
锡的氧化物虽然具有一定的可逆容量,但可逆
宁波化一、.
金属氧化物及其复合物作为锂离子电池负极削辩的研究进展年第期
容量损失较大,循环性能较差。山于锂的插/脱伴随作为惰性元素,它们的存在有利于原子在玻璃体
着较大的体积变化,会引起合金重的体积膨胀, 中的分散,阻了原予的迁移,因此减缓了原
导致电极机械性能破坏,循环性能下降,影响其商予聚集成簇,提高电池的循环性能【。在脱嵌过
品化。程中,锡基复合氧化物与锡氧化物相比,体积几乎
..等【】用气相沉积的方法,将沉积