中科院化學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品。無線通信產品、數字娛樂產品、電動汽車、電動工具等領域的高速發(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，迫切需要開發(fā)出更高性能的鋰離子電池電極材料。近日，中科院化學所分子納米結構與納米技術院重點實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)，長期以來得到電池電極材料研究者的極大關注。然而，Li與Sn形成合金時，伴隨有巨大的體積膨脹，因此循環(huán)性能較差，限制了其實際應用。最近，該課題組通過設計預留空腔的電極結構，提供了一種簡易的解決方案，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/脫出過程中產生的應力，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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