一种分散在多孔碳上的碳包覆硅负极的制备及应用

硅负极具有高比容量的显著优势,其理论比容量(4200 mA·h/g)达到传统石墨负极的10倍以上,被认为是锂离子电池最有潜力的负极之一。然而,硅负极存在导电性较差、充放电过程中体积膨胀巨大等诸多问题,导致其循环性能较差,限制了大规模实际应用。本文提供了一种高性能硅负极的制备方法及应用,通过将硅负极分散在多级孔碳中,连同黏结剂聚丙烯腈涂覆在集流体上,再对极片进行热处理实现聚丙烯腈碳包覆,有效提高电极的整体导电性并能为巨大的体积变化提供空间,从而提升硅负极的大倍率性能和循环稳定性。

多孔碳添加量对溶胶凝胶-碳热还原法制备磷酸钒锂正极材料的电化学影响

本工作采用一种具有良好导电性能的多孔结构碳材料与磷酸钒锂通过溶胶凝胶-碳热还原法进行复合,研制出一种锂离子电池正极的新型复合材料。新型电极在0.5C倍率下初始比容量为111.0 mA·h·g^-1,150圈循环容量保持率为99.2%。在10C倍率循环下复合正极仍有79.8 mA·h·g^-1比容量和71.9%容量保持率,展示出良好的快充/放性能。复合材料的制备工艺简单,其电化学性能优异和较高含量的磷酸钒锂(LVP)含量符合锂离子电池正极材料的产业实用化的要求,该材料的研发为快充电池工业化提供了一种具有实际意义的材料。

下一代电动车用高比能量电池展望

新能源汽车是汽车发展的必然方向和关键节点,为应对传统汽车巡航能力上的巨大挑战,开发相应匹配的节能、高效供电体系,是电动车开发的重要环节和关键技术。当前高比能量储能电池研究快速发展,如高镍三元电池、燃料电池、锂-硫/空气电池等以显著的能量优势获得业界普遍关注。新一代能源体系既有瞩目的优点,也存在影响工业化进程的固有问题,这是未来利益与实际情况的相互博弈。文章将基于各类动力电池实用化的角度,对体系的基本情况、应用进展、工业化问题的现状与研究进行介绍。