成果介紹
鋰離子電池是重要的新能源二次電池,鋰離子電池負(fù)極材料是決定鋰離子電池性能的重要因素,然而商業(yè)化石墨負(fù)極材料的理論容量偏低(372 mAh/g),無法滿足市場(chǎng)需求。因此開發(fā)高容量、循環(huán)壽命長(zhǎng)的鋰離子電池負(fù)極是提高鋰離子電池電化學(xué)性能的重要途徑。錫基材料較高的理論容量和豐富的自然儲(chǔ)量被認(rèn)為是下一代鋰離子電池負(fù)極的替代品。然而,這類材料在鋰化過程中發(fā)生嚴(yán)重的體積膨脹限制了其商業(yè)化的發(fā)展。如何解決材料的體積膨脹是錫基負(fù)極材料商業(yè)化的瓶頸。
本項(xiàng)目技術(shù)采用商業(yè)化的制備方法通過材料之間的協(xié)同效應(yīng)對(duì)錫基材料進(jìn)行改性。在不影響錫基材料容量發(fā)揮的前提下,通過引入粒子增強(qiáng)劑增強(qiáng)基質(zhì)強(qiáng)度、包覆金屬粒子提高材料界面穩(wěn)定性、添加碳源增強(qiáng)材料導(dǎo)電性的方法,獲得了高性能鋰離子電池負(fù)極材料,從而限制了材料的體積膨脹,提高了材料的電化學(xué)性能,在3.0 A/g電流下800次容量依然保持有698 mAh/g,是商業(yè)化石墨容量的1.9倍,具有超高的容量發(fā)揮和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命,符合商業(yè)化應(yīng)用的要求。