中科院化學(xué)所成功研制出新型高性能鋰離子電池負極材料
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鋰離子電池是目前能量密度最高的綠色二次電池，已廣泛應用于筆記本電腦、手機、攝影機等消費電子產(chǎn)品。無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品、數字娛樂(lè )產(chǎn)品、電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)工具等領(lǐng)域的高速發(fā)展，對鋰離子電池的能量密度、功率密度和壽命提出了更高的要求，迫切需要開(kāi)發(fā)出更高性能的鋰離子電池電極材料。近日，中科院化學(xué)所分子納米結構與納米技術(shù)院重點(diǎn)實(shí)驗室的研究人員成功研制出一種具有優(yōu)異循環(huán)性能的高容量鋰離子電池負極材料。
Sn@C納微復合結構：
（a）透射電鏡照片
（b）充放電前后結構示意圖
金屬錫和鋰可以生成Li4.4Sn合金，具有很高的理論比容量(992mAh/g)，長(cháng)期以來(lái)得到電池電極材料研究者的極大關(guān)注。然而，Li與Sn形成合金時(shí)，伴隨有巨大的體積膨脹，因此循環(huán)性能較差，限制了其實(shí)際應用。最近，該課題組通過(guò)設計預留空腔的電極結構，提供了一種簡(jiǎn)易的解決方案，成功地把Sn納米顆粒填充到彈性的碳空心球中，設計合成出具有特殊納微結構的Sn@C復合材料。該Sn@C納微復合結構中含有一定體積的空腔，使得嵌Li體積膨脹后的Li4.4Sn合金也可以被容納在C空心球中，從而消除了Li插入/脫出過(guò)程中產(chǎn)生的應力，極大地改善了電極材料的循環(huán)性能。電池測試結果表明，100次充放電循環(huán)后，該復合材料仍具有高達550mAh/g的比容量，為目前廣泛使用的石墨負極材料理論比容量(372mAh/g)的1.5倍，是一種很有前途的高容量鋰離子電池負極材料。
更多信息請參考http://www.iccas.ac.cn/。
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