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《高比能鋰離子電池合金負(fù)極材料研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、高比能二次鋰離子電池合金負(fù)極材料的研究及其規(guī)?;苽?No.2006AA03Z231)趙海雷北京科技大學(xué)1不同二次電池的性能對比2Applicationinmicroelectronics3碳材料為目前鋰離子電池常用的負(fù)極材料碳材料的理論比容量為372mAh/g目前碳負(fù)極材料的實際比容量已經(jīng)非常接近其理論比容量需要尋找新的、可以替代碳材料的高容量鋰離子電池負(fù)極材料Sn基合金材料引起了人們的極大關(guān)注它的理論比容量為:Li22Sn5:994mAh/g人們研究了許多Sn基合金體系,如:SnSb,SnCu,SnCo,SnV,SnFe,
2、etc.4阻礙Sn基合金商業(yè)化的原因電極大的體積膨脹采用納米顆粒的合金粉體首次不可逆容量較高(低的首次庫侖效率)Newidea具有納/微復(fù)合結(jié)構(gòu)和內(nèi)微孔的顆粒SnCopowders5傳統(tǒng)的合成方法從水溶液中的化學(xué)共沉淀粉末冶金電鍍的方法機(jī)械合金化的方法這些合成方法要么工藝復(fù)雜,要么不適宜大規(guī)模生產(chǎn)6CarbothermalreductionSimple,cheapandmassproductionSnO2+2C=Sn+2CO(g)Sb2O3+3C=2Sb+3CO(g)CuO+C=Cu+CO(g)NiO+C=Ni+CO(g)Co
3、O+C=Co+CO(g)SynthesisofSn-basedAlloyCompositePowder7Thermodynamiccalculationforcarbothermalreductionofmetaloxides8FlowchartOxidesCarbonMixingFiringSievingTapecastingAssemblingcellXRDSEM,TEMBETCharge/dischargecyclingCyclicvoltammogramsACimpedance9Sn-Sbsystem850℃,2h85
4、0℃,6hTEMforsingleparticle10SEMmorphologiesofSnSballoypowders2h4h6h8h11Sn-SbsystemMarioWachtler,J.PowerSources105(2002):151-16012Sn-Sbsystem13Sn-Sbsystem體積比容量是碳負(fù)極的2倍。14Sn-Nisystem15Sn-NisystemZ.P.Guo,Z.W.Zhao,H.K.Liu,S.X.Dou,Carbon43(2005)1392CyclingperformanceofNiSn
5、2alloycompositeelectrodeatconstantcurrentdensityof100mAg-116Sn-Sb-Nisystem900℃,2hCyclingperformance17Sn-CosystemC.Mi,etal,J.InorganicChemistry,3(2003)283.800℃,2h18Sn-Cu-Cosystem19Sn-Cu-Cosystem20Sn-Co-C21Si-基負(fù)極材料的研究22Si-基負(fù)極材料的研究23致謝感謝國家“863”高技術(shù)發(fā)展計劃對本項目的支持(No.2006AA0
6、3Z231).24ThanksDepartmentofInorganicNonmetallicMaterialsSchoolofMaterialScienceandEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing,100083,ChinaEmail:hlzhao@mater.ustb.edu.cnTel:+86-10-82376837Fax:+86-10-8237683725