本文關(guān)鍵詞：硅基鋰離子電池負(fù)極材料

  更多相關(guān)文章： 鋰離子電池 負(fù)極材料 硅基材料

【摘要】：硅是目前已知比容量(4200 m Ah·g-1)最高的鋰離子電池負(fù)極材料,但由于其巨大的體積效應(yīng)(300%),硅電極材料在充放電過程中會(huì)粉化而從集流體上剝落,使得活性物質(zhì)與活性物質(zhì)、活性物質(zhì)與集流體之間失去電接觸,同時(shí)不斷形成新的固相電解質(zhì)層(SEI),最終導(dǎo)致電化學(xué)性能的惡化。本文介紹了硅作為鋰離子電池負(fù)極材料的儲(chǔ)能及容量衰減機(jī)理,總結(jié)了通過硅材料的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來解決充放電過程中巨大體積效應(yīng)的相關(guān)工作,并討論了一些具有代表性的硅基復(fù)合材料的制備方法、電化學(xué)性能和相應(yīng)機(jī)理,重點(diǎn)介紹了硅炭復(fù)合材料。另外,介紹了一些電極的處理方法和其提高硅基負(fù)極材料電化學(xué)性能的可能機(jī)理。最后,對(duì)硅基負(fù)極材料存在的問題進(jìn)行了分析,并展望了其研究前景。
【作者單位】： 北京化工大學(xué)化工資源有效利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室材料電化學(xué)過程與技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 鋰離子電池 負(fù)極材料 硅基材料
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.51272019,51272016) 北京市優(yōu)秀博士學(xué)位論文基金項(xiàng)目(No.YB20121001001)資助~~
【分類號(hào)】：O613.72;TM912
【正文快照】： **Corresponding author e-mail:songhh@mail.buct.edu.cnContents1 Introduction2 Lithium-storage and capacity fading mechanisms3 Selection and structure design of silicon material3.1 Amorphous silicon and silicon oxide3.2 Low-dimensional silicon materials3.3

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 陳敬波;趙海雷;何見超;王夢(mèng)微;;鋰離子電池硅基復(fù)合物負(fù)極材料[J];化學(xué)進(jìn)展;2009年10期

2 高鵬飛;楊軍;;鋰離子電池硅復(fù)合負(fù)極材料研究進(jìn)展[J];化學(xué)進(jìn)展;2011年Z1期

3 陶占良;王洪波;陳軍;;鋰離子電池負(fù)極硅基材料[J];化學(xué)進(jìn)展;2011年Z1期

4 李健;官亦標(biāo);傅凱;蘇岳鋒;包麗穎;吳鋒;;碳納米管與石墨烯在儲(chǔ)能電池中的應(yīng)用[J];化學(xué)進(jìn)展;2014年07期

5 ;Silicon-based nanomaterials for lithium-ion batteries[J];Chinese Science Bulletin;2012年32期

6 孫鵬;宋懷河;周繼升;陳曉紅;張洪坤;武斌;;熱處理對(duì)鋰離子電池硅/石墨/炭負(fù)極電化學(xué)性能的影響[J];炭素技術(shù);2012年05期

7 李海;呂春祥;;炭涂層硅/石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能[J];新型炭材料;2014年04期

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張?zhí)烊?李岱昕;楊思七;陶占良;陳軍;;第一性原理計(jì)算在鋰離子電池負(fù)極材料中的應(yīng)用[J];電化學(xué);2012年03期

2 郭爽;李海霞;陶占良;陳軍;;磁控濺射法制備鋰離子電池硅基薄膜材料研究進(jìn)展[J];功能材料與器件學(xué)報(bào);2012年05期

3 杜霞;薛衛(wèi)東;劉帆;李昱樹;;n型硅/碳復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究[J];電子元件與材料;2013年01期

4 陳元峻;陳學(xué)法;李斌;;ZnMn_2O_4的水熱法合成及其在鋰離子電池中的性能[J];廣州化工;2013年02期

5 張紀(jì)偉;張明媚;張麗娟;;鋰離子電池硅/碳復(fù)合負(fù)極材料研究進(jìn)展[J];電源技術(shù);2013年04期

6 宋尊慶;張輝;杜寧;楊德仁;;NiSi_x/Si/Ge核殼納米棒陣列作為鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年05期

7 符冬菊;陳建軍;檀滿林;馬清;;鋰離子電池碳納米管復(fù)合負(fù)極材料的進(jìn)展[J];電池;2013年04期

8 鄭浩;高健;王少飛;李泓;;鋰電池基礎(chǔ)科學(xué)問題(Ⅵ)——離子在固體中的輸運(yùn)[J];儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù);2013年06期

9 鄭杰允;鄭浩;汪銳;李泓;陳立泉;;力曲線用于硅負(fù)極材料表面膜的研究[J];電化學(xué);2013年06期

10 袁美蓉;趙方輝;劉偉強(qiáng);朱永法;王臣;;超級(jí)電容器用石墨烯極片的制備和性能[J];功能材料;2013年19期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 崔濤;王要武;尚玉明;李建軍;胡旭堯;何向明;方謀;趙驍;陳敬波;;鋰離子電池Si/Ag復(fù)合負(fù)極材料的制備及其性能研究[A];第30屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

2 宋延華;李維;李小崗;張勝利;;復(fù)合電鍍法制備鋰離子電池負(fù)極材料[A];環(huán)渤海表面精飾發(fā)展論壇論文集[C];2010年

3 王婧毅;張燕;葉云;梅毅;廉培超;;石墨烯基納米復(fù)合材料用作鋰離子電池負(fù)極的研究進(jìn)展[A];全國石墨烯材料技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用交流研討會(huì)論文集[C];2015年

4 王敬;楊瑩;吳鋒;陳實(shí);;Si/TiO_2復(fù)合材料作為鋰離子電池負(fù)極材料的研究[A];第29屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2011年

5 周向陽;唐晶晶;楊娟;鄒幽蘭;王松燦;謝靜;;鋰離子電池納米級(jí)硅負(fù)極的研究進(jìn)展[A];第29屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高鵬飛;鋰離子電池硅基復(fù)合負(fù)極材料的制備及電化學(xué)研究[D];上海交通大學(xué);2013年

2 王家政;三維納米結(jié)構(gòu)電極的制備及作為鋰離子電池負(fù)極的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2013年

3 呂仁江;以陽極氧化鋁為模板合成一維鈦基與碳基納米結(jié)構(gòu)材料[D];黑龍江大學(xué);2013年

4 杜憲;石墨烯的可控制備、后處理及其電化學(xué)電容性能研究[D];北京化工大學(xué);2013年

5 喬麗;納米結(jié)構(gòu)硅/碳復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能的研究[D];蘭州大學(xué);2013年

6 SANGARE Moussa;用于鋰離子電池負(fù)電極的硅基復(fù)合材料研究[D];華中師范大學(xué);2013年

7 蔣建;鈷、鎳基氧化物/氫氧化物納米結(jié)構(gòu)陣列設(shè)計(jì)及其儲(chǔ)能機(jī)理研究[D];華中師范大學(xué);2013年

8 劉建生;鋰離子電池新型凝膠聚合物電解質(zhì)的改性研究[D];華南理工大學(xué);2013年

9 谷芳;鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰的制備與改性及其電化學(xué)性能[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

10 馬聰聰;缺陷石墨烯在氣敏傳感器和鋰離子電池中的應(yīng)用[D];北京化工大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉微;水熱合成鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰的結(jié)構(gòu)及性能研究[D];鄭州大學(xué);2011年

2 楊永斌;靜電紡絲法制備磷酸鹽系鋰離子電池正極材料[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

3 王浩波;液相沉淀法制備長春西汀納微復(fù)合顆粒及其性能研究[D];北京化工大學(xué);2011年

4 謝銳;硅基合金負(fù)極材料的制備及電化學(xué)性能的研究[D];武漢科技大學(xué);2011年

5 肖志平;鋰離子電池用負(fù)極材料Li_4Ti_5O_(12)的制備及改性研究[D];中南大學(xué);2012年

6 湯紅;鋰離子電池硅負(fù)極材料制備及其循環(huán)穩(wěn)定性能研究[D];河北科技大學(xué);2012年

7 唐盛賀;溶膠—凝膠法制備鋰離子電池負(fù)極材料Li_4Ti_5O_(12)及其改性研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

8 李新喜;鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰的制備及改性研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

9 李卓;CoTiO_3和NiTiO_3固溶體的制備與儲(chǔ)鋰性能研究[D];北京化工大學(xué);2013年

10 劉聰;石墨烯納米墻材料的制備及其生物傳感器性能研究[D];北京化工大學(xué);2013年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 任建國,王科,何向明,姜長印,萬春榮,蒲薇華;鋰離子電池合金負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J];化學(xué)進(jìn)展;2005年04期

2 陳敬波;趙海雷;何見超;王夢(mèng)微;;鋰離子電池硅基復(fù)合物負(fù)極材料[J];化學(xué)進(jìn)展;2009年10期

3 王維坤;余仲寶;苑克國;王安邦;楊裕生;;高比能鋰硫電池關(guān)鍵材料的研究[J];化學(xué)進(jìn)展;2011年Z1期

4 辛森;郭玉國;萬立駿;;高能量密度鋰二次電池電極材料研究進(jìn)展[J];中國科學(xué):化學(xué);2011年08期

5 鄒勇進(jìn);向翠麗;邱樹君;褚海亮;孫立賢;徐芬;;納米限域的儲(chǔ)氫材料[J];化學(xué)進(jìn)展;2013年01期

6 劉張波;劉蓓蓓;夏長榮;;固體氧化物燃料電池的納米陽極[J];化學(xué)進(jìn)展;2013年11期

7 文鐘晟;王可;解晶瑩;;鋰離子電池高容量硅負(fù)極嵌鋰過程中的表面成膜研究[J];無機(jī)材料學(xué)報(bào);2007年03期

8 黃學(xué)杰,李泓,王慶,劉偉峰,師麗紅,陳立泉;納米儲(chǔ)鋰材料和鋰離子電池[J];物理;2002年07期

9 劉鴻鵬;喬文明;詹亮;凌立成;;原位生長納米炭纖維/硅復(fù)合材料及其儲(chǔ)鋰性能(英文)[J];新型炭材料;2009年02期

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張寧;于維平;;電沉積制備錫鈷碳復(fù)合負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)與性能[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2008年06期

2 譚軍;;電動(dòng)汽車鋰電池用石墨負(fù)極材料在日本開發(fā)成功[J];功能材料信息;2009年03期

3 ;原子尺度嵌鈉相界面結(jié)構(gòu)以及室溫鈉離子電池新型負(fù)極材料研究取得重要進(jìn)展[J];金屬功能材料;2013年05期

4 何月德;簡(jiǎn)志敏;劉洪波;肖海河;;微擴(kuò)層鱗片石墨負(fù)極材料的制備及電化學(xué)性能研究[J];無機(jī)材料學(xué)報(bào);2013年09期

5 陳繼濤,周恒輝,常文保,慈云祥;二元共聚物熱解碳包覆的石墨負(fù)極材料[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2002年02期

6 馬正青,曾蘇民,黎文獻(xiàn);高活性鋁合金負(fù)極材料的電化學(xué)性能研究[J];表面技術(shù);2005年01期

7 王傳寶;孔繼周;張仕玉;楊小艷;周飛;黃小華;;鋰離子電池過渡金屬氧化物負(fù)極材料改性技術(shù)的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2012年07期

8 朱文婷;楊茂萍;楊續(xù)來;謝佳;;改性鈦酸鋰負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J];金屬功能材料;2013年02期

9 張麗娟,李濤,趙新兵,周邦昌;鋰二次電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J];材料科學(xué)與工程;2000年04期

10 徐艷輝;二次鋰電池負(fù)極材料電化學(xué)[J];稀有金屬材料與工程;2004年01期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 辛星;姚霞銀;許曉雄;劉兆平;;高性能硅碳復(fù)合負(fù)極材料的研究[A];第29屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

2 宰建陶;陶立奇;錢雪峰;;具有多級(jí)微納結(jié)構(gòu)的石墨烯基鋰電池負(fù)極材料的設(shè)計(jì)合成[A];第十二屆固態(tài)化學(xué)與無機(jī)合成學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2012年

3 楊軍;王可;文鐘晟;解晶瑩;劉宇;王保峰;;高容量二次鋰電池負(fù)極材料[A];2002年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（上）——2002年中國材料研討會(huì)論文集[C];2002年

4 楊揚(yáng);范少夫;陳橋;吳剛;;基于多面體低聚倍半硅氧烷的碳/硅復(fù)合負(fù)極材料[A];2012年全國高分子材料科學(xué)與工程研討會(huì)學(xué)術(shù)論文集（上冊(cè)）[C];2012年

5 吳玉祥;;鋰電池之負(fù)極材料技術(shù)[A];推進(jìn)節(jié)能環(huán)保，，給力綠色崛起——海南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)、海南省機(jī)械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會(huì)2012年海南機(jī)械科技學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)特邀專題報(bào)告集[C];2012年

6 唐好慶;唐致遠(yuǎn);;負(fù)極材料Li_2ZnTi_3O_8/C的制備及其電化學(xué)性能研究[A];第30屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

7 馮雪嬌;楊軍;苗榮榮;王久林;努麗燕娜;;硅基負(fù)極材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電化學(xué)研究[A];中國固態(tài)離子學(xué)暨電池材料青年學(xué)術(shù)論壇——論文摘要集[C];2013年

8 羅飛;褚賡;李俊杰;李泓;陳立泉;;鋰離子電池納米硅/碳復(fù)合負(fù)極材料的研究[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第24分會(huì)：化學(xué)電源[C];2014年

9 付麗君;張濤;吳宇平;吳浩青;;鋰離子電池碳包覆負(fù)極材料的研究[A];慶祝中國硅酸鹽學(xué)會(huì)成立六十周年固態(tài)離子學(xué)分會(huì)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

10 左朋建;尹鴿平;郝雪峰;;鋰離子電池硅銅復(fù)合負(fù)極材料的研究[A];第十三次全國電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 李東周;鋰電負(fù)極材料開發(fā)亟須多樣化[N];中國化工報(bào);2012年

2 本報(bào)記者 錢卓　本報(bào)通訊員 張德杰 李培強(qiáng);平度將建全球最大鋰電池負(fù)極材料生產(chǎn)基地[N];青島日?qǐng)?bào);2010年

3 王芳　姜木金;科捷項(xiàng)目建設(shè)爭(zhēng)分奪秒[N];鎮(zhèn)江日?qǐng)?bào);2010年

4 錢卓　許偉軍;平度加快建全球最大鋰電池負(fù)極材料生產(chǎn)基地[N];青島日?qǐng)?bào);2011年

5 萬紅波　謝燕婷 胡玉連;鋰電池碳負(fù)極材料專利申請(qǐng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[N];中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào);2013年

6 徐海 明山 兆軍;低溫鎳-氫電池研制成功[N];科技日?qǐng)?bào);2001年

7 ;金屬貯氫/鎳電池用無鈷負(fù)極材料及制備方法[N];中國有色金屬報(bào);2005年

8 黃正　首席記者 彭文輝;正拓新能源公司簽約投資我市鋰能產(chǎn)業(yè)[N];宜春日?qǐng)?bào);2011年

9 李玉峰;建北方最大再生資源綜合利用示范區(qū)[N];天津日?qǐng)?bào);2006年

10 長城證券 鐘斌;風(fēng)華高科 鋰電概念 底部啟動(dòng)[N];證券時(shí)報(bào);2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王保峰;二次鋰電池中高容量硅/碳復(fù)合負(fù)極材料的合成及電化學(xué)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2004年

2 李成均;含鈦類鋰電池負(fù)極材料的合成及其電化學(xué)性能的研究[D];華東理工大學(xué);2013年

3 楠頂;鋰離子電池自支撐一維多孔碳與硅碳復(fù)合負(fù)極材料研究[D];清華大學(xué);2014年

4 姚文俐;鋰離子電池高容量氧化鈷負(fù)極材料的研究[D];上海交通大學(xué);2008年

5 文鐘晟;鋰離子電池用高容量含硅負(fù)極材料研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2004年

6 陳立寶;鋰離子電池高容量硅基薄膜負(fù)極材料的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2007年

7 滕冬華;多級(jí)異質(zhì)過渡金屬化合物/碳納米纖維薄膜負(fù)極材料的制備及其性能研究[D];北京化工大學(xué);2014年

8 崔王君;鋰離子電池錫基負(fù)極材料的合成及性能表征[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

9 梁英;錫基負(fù)極材料的制備及電化學(xué)吸脫鋰性質(zhì)[D];華中師范大學(xué);2008年

10 劉相;高容量C/Si-O-C負(fù)極材料的制備及其嵌脫鋰離子機(jī)理的研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李曉翔;鋁合金負(fù)極材料組織與電化學(xué)性能研究[D];中南大學(xué);2012年

2 方杰;鋰離子電容電池負(fù)極材料的制備及性能研究[D];中南大學(xué);2010年

3 張紅霞;羧酸鹽有機(jī)—無機(jī)雜化聚合物鋰離子電池負(fù)極材料合成與性能研究[D];長安大學(xué);2012年

4 黃熠;錫銅基多元合金負(fù)極材料的制備及電化學(xué)性能[D];福建師范大學(xué);2008年

5 婁世菊;超級(jí)電容電池用層次孔結(jié)構(gòu)炭負(fù)極材料的制備及性能研究[D];中南大學(xué);2011年

6 張海全;鈦酸鋰負(fù)極材料的合成與改性研究[D];電子科技大學(xué);2013年

7 王艷宜;納米銻基合金負(fù)極材料的微觀結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2012年

8 雷成;氧化鐵基負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D];大連理工大學(xué);2013年

9 李向如;固相法合成納米尺寸鈦酸鋰負(fù)極材料及其電化學(xué)性能研究[D];華中師范大學(xué);2013年

10 樊星;鋰離子電池硅碳復(fù)合負(fù)極材料的制備與性能[D];清華大學(xué);2009年

本文編號(hào)：748899