高比能锂离子电池合金负极材料研究.pdfVIP

高比能锂离子电池合金负极

材料研究

不同二次电池的性能对比

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Applicationinmicroelectronics

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碳材料为目前Ø碳材料的理论比容量

为372mAh/g

锂离子电池常Ø目前碳负极材料的实

用的负极材料际比容量已经非常接近

其理论比容量

需要寻找新的、可以替代碳材料的高容量锂离子电池负极材料

ØSn基合金材料引起了人们的极大关注

Ø它的理论比容量为：LiSn:994mAh/g

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•人们研究了许多Sn基合金体系,如:SnSb,

SnCu,SnCo,SnV,SnFe,etc.

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•阻碍Sn基合金商业化的原因

–电极大的体积膨胀

•采用纳米颗粒的合金粉体

–首次不可逆容量较高

(低的首次库仑效率)

•Newide

–具有纳/微复合结构和内微孔的颗粒

SnCopowders

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•传统的合成方法

–从水溶液中的化学共沉淀

–粉末冶金

–电镀的方法

–机械合金化的方法

这些合成方法要么工艺复杂，要么不适宜大规模生产

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SynthesisofSn-basedAlloyCompositePowder

Carbothermalreduction

•Simple,cheapandmassproduction

SnO+2C=Sn+2CO(g)

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SbO+3C=2Sb+3CO(g)

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CuO+C=Cu+CO(g)

NiO+C=Ni+CO(g)

CoO+C=Co+CO(g)

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Thermodynamiccalculationforcarbothermalreductionofmetaloxides

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OxidesCarbonFlowchart

MixingXRD

FiringSEM,TEM

BET

Sieving

Tapecasting