利用清潔能源是減少人們對(duì)化石燃料的依賴以及隨之產(chǎn)生的環(huán)境破壞,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。雖然人類擁有豐富的可用于發(fā)電的清潔二次能源資源,然而電能儲(chǔ)存的困難仍然制約了其大規(guī)模應(yīng)用。鋰離子電池是目前最有優(yōu)勢(shì)的電能存儲(chǔ)手段之一,但在其大規(guī)模應(yīng)用,尤其車載應(yīng)用,仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)。提高鋰離子電池負(fù)極材料的性能對(duì)于提升鋰離子電池的儲(chǔ)能密度具有重要意義。氧化鐵和硅分別是轉(zhuǎn)化反應(yīng)型負(fù)極材料和合金化型負(fù)極材料,本文以提升這兩類高容量負(fù)極材料的電化學(xué)性能為研究目標(biāo),分別采用普通擺震球磨、等離子球磨、水熱反應(yīng)等手段,對(duì)這些材料進(jìn)行微米/納米結(jié)構(gòu)調(diào)控、多相復(fù)合、合金化,旨在獲得高可逆循環(huán)容量、長(zhǎng)循環(huán)壽命以及高倍率性能的儲(chǔ)鋰體系,以期最終滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需求。通過(guò)普通擺震式球磨處理,我們合成了一種Fe₂O₃-C復(fù)合材料。球磨可以簡(jiǎn)便地、高效地破壞原始片狀石墨的擇優(yōu)取向,并導(dǎo)致其非晶化。我們研究了球磨時(shí)間的影響并發(fā)現(xiàn),石墨在[001]方向的平均尺寸細(xì)化至約51-47 nm,Fe₂O₃的平均尺寸被細(xì)化至約32-19 nm。... 

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鋰離子電池市場(chǎng)規(guī)模的總量以及預(yù)測(cè)（GWh為百萬(wàn)千瓦時(shí)）

1991 年，Sony 公司將以石墨作為負(fù)極的鋰電池重新商業(yè)化[7]，并子電池。在隨后的二十多年的發(fā)展過(guò)程中，鋰電池的占據(jù)的市場(chǎng)份額與-1 所示，現(xiàn)在已經(jīng)成二次能源市場(chǎng)中主要的產(chǎn)品。鋰離子電池的工作原理商用的鈷酸鋰/石墨電池為例，主要包括四個(gè)組成部分：電極材料（包括正解液、集流體和隔膜。其中，集流體負(fù)責(zé)收集電極材料中的電子傳輸?shù)酵庥娩X箔和銅箔來(lái)做正、負(fù)極的集流體。隔膜能夠阻隔電子在電池內(nèi)部傳導(dǎo)解液滲透，運(yùn)輸鋰離子在正負(fù)電極之間往返。正極材料鈷酸鋰和負(fù)極材料材料，鋰離子在電勢(shì)的驅(qū)使下在電極材料之中發(fā)生嵌入和脫出，并伴隨相反應(yīng)，工作的示意圖如圖 1-2 所示。充電時(shí)，Li+從 LiCoO2正極脫出，通外電路由正極傳輸?shù)截?fù)極。放電的過(guò)程則與之相反，鋰離子從石墨中脫出

LiCoO2 Li1 CoO2 Li e (1-4)廣泛認(rèn)為通過(guò)包覆和摻雜可以使更多鋰離子從 LiCoO2中可逆脫驗(yàn)證明包覆了 ZrO2等金屬氧化物的 LiCoO2正極材料可以充電穩(wěn)定性，此時(shí)的可逆容量可達(dá) 170mAh/g。他們認(rèn)為，氧化物反應(yīng)形成了一層薄薄的固溶體層，這層薄膜抑制了 Li1-xCoO21]軸方向的膨脹。Dahn 等[16]通過(guò) in-situ XRD 手段測(cè)試了包環(huán)過(guò)程中的晶格常數(shù)。結(jié)果顯示，盡管晶格產(chǎn)物不會(huì)發(fā)生變化容量保持率提高了。Wang 等[17]在更高的截止電位（5.2 V）下3的 LiCoO2電極在多次循環(huán)后結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明，包覆發(fā)生相變，卻可以使這種相變可逆進(jìn)行。其他比較成功的包覆。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Properties of WC-8Co hardmetals with plate-like WC grains prepared by plasma-assisted milling[J]. Wei Wang,Zhong-Chen Lu,Zhi-Hong Chen,Mei-Qin Zeng,Hui Wang,Min Zhu.  Rare Metals. 2016(10)
[2]等離子體輔助球磨Si-C復(fù)合負(fù)極材料及其電化學(xué)性能研究[J]. 陳宇龍,胡仁宗,劉輝,孫威,朱敏.  電化學(xué). 2014(01)



本文編號(hào)：3601426