鋰離子電池負(fù)極材料介紹-資料下載頁
2024-12-08 12:40本頁面
【正文】 分子的共嵌，從而避免了石墨中的層離和其沿 a軸方向的移動，循環(huán)性能得到了改善。 炭包覆 為了改善天然石墨的循環(huán)性能和提高其充、放電倍率，設(shè)法在天然石墨顆粒表面包覆上一層熱解炭，形成了以石墨為核心的“核 殼”式結(jié)構(gòu)。目的是減緩炭電極表面的不均勻反應(yīng)性質(zhì)，以使得在炭電極表面生成 SEI膜的溶劑或電解質(zhì)鹽的還原分解反應(yīng)能夠均勻進(jìn)行，從而在炭材料電極表面能夠形成一層均勻、簿而致密、不易脫落的 SEI。包覆的方法有氣相沉積、固相混合、液相浸漬等 摻雜 適當(dāng)?shù)囊虢饘倩蚍墙饘僭啬芴岣卟牧系碾娀瘜W(xué)性能。非金屬元素有：硼、氮、硅、磷、硫等。金屬元素有：鉀、鎂、鋁、鎳、鈷、鐵等。 非石墨類碳負(fù)極材料 ?沒有明顯的 (d002)面衍射峰，均為無定形結(jié)構(gòu)，由石墨微晶和無定形區(qū)組成 ?無定形區(qū)中存在大量的微孔結(jié)構(gòu) ,微孔可作為可逆貯鋰的“倉庫”，可逆容量在合適的熱處理?xiàng)l件下，均大于 372 mAh/g，有的甚至超過 1000 mAh/g ?可以細(xì)分為軟碳和硬碳 軟碳 軟碳即易石墨化碳，是指在 2022℃ 以上的高溫下能石墨化的無定形碳 ?結(jié)晶度 (即石墨化度 )低，晶粒尺寸小，晶面間距(d002)較大，與電解液的相容性好 ?首次充放電的不可逆容量較高，輸出電壓較低，無明顯的充放電平臺電位 ?常見的軟碳有石油焦、針狀焦等 幾種軟碳 一般不直接用作負(fù)極材料，是制造人造石墨的原料，或者作為包覆材料改行天然石墨、合金等負(fù)極材料。 硬碳 難石墨化碳，是高分子聚合物的熱解碳，這類碳在 3000℃ 的高溫也難以石墨化 ?硬碳有樹脂碳 (如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚糠醇等 )、有機(jī)聚合物熱解碳 (PVA， PVC， PVDF， PAN等 )、碳黑 (乙炔黑 ) ?聚糠醇樹脂碳已經(jīng)被日本 Sony公司已用作鋰離子電池負(fù)極材料 ，比容量可達(dá) 400 mAh/g，其晶面間距 (d002)適當(dāng)，有利于鋰的嵌入而不會引起結(jié)構(gòu)顯著膨脹，具有很好的充放電循環(huán)性能 硬碳的 SEM照片 ?鋰嵌入無定形碳材料中，首先嵌入到石墨微晶中，然后進(jìn)入石墨微晶的微孔中。在嵌脫過程中，鋰先從石墨微晶中發(fā)生嵌脫，然后才是微孔中的鋰通過石墨微晶發(fā)生嵌脫，因此鋰在發(fā)生嵌脫的過程中存在電壓滯后現(xiàn)象。 ?沒有經(jīng)過高溫處理，碳材料中殘留有缺陷結(jié)構(gòu)，鋰嵌入時(shí)與這些結(jié)構(gòu)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致首次充放電效率低 ?此外，缺陷結(jié)構(gòu)在循環(huán)時(shí)不穩(wěn)定，容量隨循環(huán)的進(jìn)行而衰減 非石墨碳負(fù)極材料的小結(jié) 負(fù)極材料未來走向 ?鋰離子電池負(fù)極材料未來將向著高容量、高能量密度、高倍率性能、高循環(huán)性能等方面發(fā)展。 ?鋰離子電池負(fù)極材料基本上都是石墨類碳負(fù)極材料，對石墨類碳負(fù)極材料進(jìn)行表面包覆改性，增加與電解液的相容性、減少不可逆容量、增加倍率性能還是目前應(yīng)用研究的一個(gè)熱點(diǎn) 。 ?氧化物負(fù)極材料鈦酸鋰，對其進(jìn)行摻雜，提高電子、離子傳導(dǎo)性是目前應(yīng)用研究的一個(gè)熱點(diǎn) 。 ?非石墨類碳材料和合金和其它氧化物負(fù)極材料，雖然容量很高，但是循環(huán)穩(wěn)定性問題一直未能解決，對其的改性研究仍在探索中，得到大規(guī)模的實(shí)際應(yīng)用尚需時(shí)日。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1