高可逆比容量锡负极循环性能的改善

为了改善锂离子蓄电池中高比容量锡负极的循环性能 ,采用多孔结构、高比表面积的多孔碳材料为载体制备得到Sn/PC复合材料。电化学测试表明 :用该类复合材料制备的电极表现出良好的锂嵌脱能力 ,循环性能比锡类电极有显著提高 ,其循环性能和可逆比容量与复合电极中锡的含量密切相关。第二次循环后复合电极充放电效率接近 10 0 % ,具备较好的充放电倍率特性和较低的嵌、脱锂电位。制备出的复合材料能防止锡嵌、脱锂过程产生的严重体积效应 ,从而提高电极循环性能 。

锂离子电池碳包覆锡负极性能研究

应用水热法分解葡萄糖制作锂离子电池碳包覆锡负极.充放电测试表明,添加5%(by mass)乙炔黑导电剂的该电极初始放电比容量达967 mAh.g-1,经50周循环其放电比容量仍保持362 mAh.g-1,远高于锡电极的比容量(50周循环,166 mAh.g-1).碳包覆可防止锡粉团聚,降低锡的不可逆容量损失.而添加乙炔黑可降低碳包覆电极与电解液间的交流阻抗,改善电极内部锂离子及电子的传导通道,从而也提高了该电极的初始放电比容量.

粘结剂和真空干燥温度对纳米锡负极性能的影响

分别以聚偏氟乙烯（PVDF）或羧甲基纤维素（CMC）作为纳米锡负极的粘结剂，通过循环伏安、恒流充放电、SEM及XRD测试考察电极的性能。当真空干燥温度为150-200℃时，电极的电化学性能随着温度的升高而提升；真空干燥温度进一步升高到220℃，因材料颗粒的团聚及组织结构的变化，电极性能下降。在最佳真空干燥温度200℃下，制备的电极以100mA／g的电流在0．1—2．0V循环，以CMC、PVDF作为粘结剂电极的放电比容量在首次循环时分别为883mAh／g、541mAh／g，第10次循环时分别为663mAh／g、195mAh／g。

锂离子电池锡基负极材料的改性研究进展

锂离子电池锡负极材料具有高理论比容量以及安全性好等优点,是取代石墨负极的较为理想材料。但锡负极材料在充放电过程中具有巨大体积膨胀,导致容量快速下降,影响着锡负极的发展和应用。综述了近年来国内外对锂离子电池锡基负极材料的研究进展和改性方法,并探讨了其优缺点,合金化、氧化、硫化、硒化,不同维度的纳米或微米级形貌结构设计改性,以及与其他具有良好导电性、延展性或化学稳定性材料复合改性等,可以很好地改善锂离子电池锡负极材料的电化学性能。

锂离子电池锡基负极材料研究概况

综述了锂离子电池锡基负极材料的研究进展。锡基负极材料可分为氧化物、复合氧化物、合金 3类。材料的合成方法不同 ,结构与性能也不一样 ,但其储锂机理都为合金机理。电解质溶液在电极表面有SEI膜生成。选择合适的电压循环区间 ,可以提高材料的循环性能。锡合金则是最有希望进入商业化市场的锡基负极材料 ,其中锡与锂可逆形成合金 ,另一不与锂反应的金属作为导电基体与框架 ,容纳合金以改善循环性能。

锂离子电池锡基负极材料的研究进展

锡基负极材料与碳负极材料相比,具有容量密度高,安全性好等优点,成为动力锂离子电池用新型负极材料研究的热点之一。本文综述了近年来国内外针对锡基材料首次不可逆容量高、循环性能差等问题所进行的改性研究,分别从材料的制备方法、组成结构及电化学性能等方面进行比较分析,并对锡基负极材料的进一步研究、发展应用予以展望。

锂离子电池锡基负极材料研究进展

综述了锂离子电池锡基负极材料的研究进展。锡基负极材料可分为氧化物、复合氧化物、合金三类。其储锂机理都为合金机理。对氧化物的研究着重于电极反应的详细过程,对复合氧化物的研究重点则是储锂机理。而锡合佥则是最有希望进入商业化市场的锡基负极材料,其中锡与锂可逆形成合金,另一不与锂反应的金属作为导电基体与框架,容纳合金以改善循环性能。

锂离子电池锡薄膜负极材料研究现状

从理论计算和制备技术两个方面综述了锂离子电池锡薄膜负极材料的研究进展。概述了基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势方法,简述了该方法在预测电极材料电化学性能中的运用。综合介绍并比较了溅射、电化学沉积和机械球磨等几种薄膜制备方法的优缺点。指出了锡薄膜负极材料存在的问题及发展前景。

锂离子电池锡基负极材料研究进展

介绍了锂离子电池锡基负极材料的研究进展。重点介绍了锡基负极材料的合成方法、电极反应机理及其电化学性能。指出锡基负极材料由于其高的可逆容量,若能克服目前存在的问题,将有望成为新一代锂离子电池负极材料。

锂离子电池锡基负极材料研究进展

介绍了锂离子电池锡基负极材料的反应机理、制备方法、电化学性能及近期的研究现状。锡基负极材料具有高的可逆容量，制备工艺简单，若能克服目前存在的问题，将有望成为新一代锂离子电池负极材料。

石墨/纳米锡复合负极材料

随着电动汽车的高速发展,近年来动力电池逐步向具有高比能量型快充动力电池发展,传统石墨负极材料已逐渐难以满足电池快充需求。近年来金属锡负极因其高比容和优异的倍率特性受到广泛关注,但受制于自身的体积效应和界面稳定性问题,限制其电池循环寿命。本文首次提出一种基于石墨和锡的复合材料制备方法,以氯化亚锡和石墨为原料,通过液相法和高温烧结制备石墨/纳米锡复合材料。其中石墨作为纳米锡颗粒的载体有效地抑制锡颗粒充放电中发生团聚和粉化。复合材料在显著提高倍率性能前提下保持了循环寿命优势,实现其在90 mA/g的电流密度下循环150周,比容量保持在360 mA·h/g以上;在900 mA/g的电流密度下循环的可逆比容量大于180 mA·h/g,相同电流密度下石墨比容量小于20 mA·h/g。

高可逆比容量锡基负极的性能

采用液相法制备锂离子电池SnCo合金负极材料。XRD结果显示其具有一定的无定形态。电化学测试表明:SnCo合金电极的首次充电比容量为822 mAh/g,40次循环后的容量保持率为88%,80次循环后的容量保持率为80%。该材料中的金属Co含量为10.8%,使SnCo合金材料有望成为实用化高比容量锂离子电池负极材料。

锂离子电池锡基负极材料的改性研究进展

作为高比容量的锂离子电池负极材料,锡基材料的研究主要集中在如何克服其体积膨胀效应带来的容量急剧衰减。综述了近年来国内外解决锡基材料容量衰减的方法,包括锡基材料的纳米阵列化、连接或吸附在大比表面积材料的表面以及填充在刚性材料内部的方法,并对锡基负极材料的发展作了展望。

锂电池负极材料的研究进展

21世纪以来,各种产业高速发展,能源消耗速度越来越大,寻找新的能源已经变得至关重要,而能源创新技术在寻找新能源中占有十分重要的地位。锂离子电池作为一种理想的储能元件备受关注,而锂离子电池的负极材料又是锂离子电池的重要组成部分,所以提高锂离子电池负极材料的性能十分重要。主要讲述了锂离子电池的现阶段负极材料的使用类型和发展状况,比较了不同负极材料的优势和局限性以及不同负极材料的改性进展。

电沉积制备的锂离子电池Sn-Cu合金负极及性能研究

采用电沉积方法直接在铜集流体上沉积一层可与锂反应的活性金属锡,在氩气气氛中烧结处理后作为锂离子电池的负极.扫描电镜和X射线衍射分析及模拟电池的电化学性能测试结果表明:电沉积工艺制备的锡电极与传统的涂浆法制备的锡电极相比,其首次循环的放电比容量有很大提高,即由442mAh·g-1提高到747mAh·g-1;烧结处理前后电极表面结构、组成和粒度大小不同,锡晶粒粒度分别为102.4、121.0nm;烧结处理后,虽然首次循环的比容量下降为409mAh·g-4,但库仑效率有很大提高,达到92％,30次循环的容量保持率达到58％.

碳纳米管-锡复合电极材料的制备及性能研究

为了改善锂离子电池锡负极的循环性能,将碳纳米管与锡负极复合,以铜片为基底,采用复合电沉积的方式制备了含有不同直径碳纳米管的Sn-CNTs复合电极,并对其表面形貌,成分与结构分别进行了扫描电子显微镜法（SEM）、X射线衍射光谱法（XRD）、能量散射光谱（EDS）分析。最后,组装模拟电池并测试其电化学性能。结果表明：制备的电极表面不规则,可明显观察到CNTs与Sn颗粒,且当CNTs直径为10~20 nm时,其在镀层内含量最高,制备的Sn-CNTs复合电极循环性能最佳,经过50次充放电循环后,其比容量仍能达到420 m Ah/g。

Sn/TiC锂离子电池负极材料制备及性能

采用直流电弧等离子体法制备了Sn/TiC复合纳米粒子锂离子电池负极材料。采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析Sn/TiC复合纳米粒子的组成和结构。Sn/TiC复合纳米粒子的形貌呈球状颗粒,粒径分布在20~70 nm,TiC与Sn两相均匀分布避免了Sn纳米粒子发生团聚,同时抑制Sn电极的体积变化,提高其电化学性能。随着复合材料中TiC含量的逐渐增加,其电化学性能也逐渐提高。其中Sn/TiC(36%)和Sn/TiC(45%)电极表现出最佳的循环性能(100次循环后比容量分别稳定在380.0和377.1 mAh/g)和倍率性能。

超细Sn和SnO_2与碳复合的锂离子电池负极材料的制备及其电化学性能

采用溶液法以SnCl4.5H2O和葡萄糖为原料合成了颗粒尺寸为几个纳米的超细Sn及SnO2颗粒分布于无定形碳基体的复合材料,并在溶液过程中引入少量石墨。采用XRD、SEM和TEM等材料结构分析方法和恒电流充放电等电化学测试方法分析研究了前驱体的煅烧温度和石墨的引入对获得产物的结构及其作为锂离子电池负极材料的电化学性能的影响。研究结果表明,在500～700℃的煅烧温度下获得的Sn/C及含少量SnO2的Sn/SnO2/C复合材料,由于其中的Sn及SnO2的超细纳米尺寸及碳基体的缓冲有效减小了Sn在脱嵌锂过程中的应变和粉化,使材料具有良好的循环性能。石墨的引入有效提高了复合材料的容量和循环稳定性。经500℃煅烧的复合电极材料相对于其它材料具有更高的容量,其首次可逆容量达520mAh/g,经初始几个循环后,容量趋于稳定,经100次循环后,容量保持在350mAh/g。

锡钴合金电镀技术的发展

六价铬镀层因其优异的装饰性和功能性被广泛应用,但其带来的环境及健康问题不容小觑。为了降低六价铬对环境的污染,开发出了锡钴合金电镀技术,并实现了装饰性铬镀层的替代。基于近些年国内外对此的研究进展,综述了锡钴合金电镀技术的研究历史和现状,详细介绍了不同时期、不同领域锡钴合金电镀工艺的典型方案;同时对锡钴合金镀液类型、特点及发展进行了系统总结,包括近年来研究较多的焦磷酸盐、葡萄糖酸盐、柠檬酸盐等体系,分析了其特点与不足,指出这些体系制得的合金镀层钴含量高,外观及性能与铬镀层相近,工艺绿色环保,有望替代铬镀层;最后讨论了锡钴合金电镀技术目前面临的主要问题,并对未来发展趋势进行了展望,提出了锂离子电池负极材料将会成为以后锡钴合金电镀的一个研究热点。

纳米锗-锡/碳复合材料的合成与电化学性能研究

锗因其较高的理论容量成为最具应用前景的锂离子电池负极材料。设计制备了一种纳米锗-锡/碳复合材料,碳材料可以在提高锗导电性的同时适应其体积变化,锡的加入可以进一步提高材料导电性,并且锗和锡2种组分脱/嵌锂的电位不同,未参与反应的组分可以作为基体缓冲另一组分在充放电过程中的体积变化,提高负极的结构稳定性。通过扫描电子显微镜(SEM)、能量分散光谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)方法对材料进行形貌表征,并对结构和组分进行分析。将该材料作为锂离子电池负极材料,在0.50 A/g的电流密度下,首次放电容量达到1292(mA·h)/g,充放电100次后容量保持在510(mA·h)/g。当电流密度提高至10.00 A/g时,仍具有460(mA·h)/g的放电容量,说明材料具有循环稳定性的同时还有较好的倍率性能。