本文關鍵詞：高容量金屬鎵薄膜和粉體作為鋰離子電池負極材料的自修復行為研究

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【摘要】：鋰離子電池合金類負極材料比如Si,Sn,因其理論容量遠高于目前商業(yè)化石墨負極材料受到了廣泛的關注.然而,受限于這類材料的循環(huán)穩(wěn)定性,距離其產業(yè)化仍然有一定的距離,主要是由于其在電化學充放電過程中鋰離子的嵌入和脫出產生巨大的應力而導致出現(xiàn)的不可修復的裂紋.利用金屬鎵低熔點的物理特性,在其熔點之上研究其脫嵌鋰過程中的自修復能力.對制備出金屬鎵薄膜電極研究發(fā)現(xiàn),25次充放電后,因為固體電解質(SEI)的持續(xù)生成,有效自修復區(qū)域降低為34μm,自修復區(qū)域隨著循環(huán)次數的增加逐漸降低.同時通過簡單的液相分散方法制備出金屬鎵粉末電極,金屬鎵粉末大小為3.43μm,尺寸小于有效自修復區(qū)域,電化學分析顯示該金屬鎵粉末電極前25次循環(huán)能夠實現(xiàn)高的可逆容量和穩(wěn)定的循環(huán)性能,25次循環(huán)后的金屬鎵粉末電極的SEM分析顯示裂紋平均尺寸大小為1μm,說明金屬鎵在液體電解液體系中的自修復能力有限.金屬鎵有望用于非液態(tài)電解質體系中的裂紋修復,比如對全固態(tài)電池中金屬鋰粉化的修復.
【作者單位】： 中國科學院物理研究所;The
【關鍵詞】： 金屬鎵 負極材料 鋰離子電池 自修復
【基金】：中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(No.XDA09010102) 國家杰出青年基金(No.51325206) 973計劃(No.2012CB932900)資助~~
【分類號】：TM912
【正文快照】： 項目受中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(No.XDA09010102)、國家杰出青年基金(No.51325206)和973計劃(No.2012CB932900)資助.(b The Pennsylvania State University,PA 16802,USA)1引言鋰離子電池被廣泛應用于各種數碼電子產品、動力電池以及儲能電池中,為了滿足人們對能量密度高

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