不断提升锂电池综合性能是锂电池发展的唯一方向,而要提升锂电池性能的主要方法就是对锂电池材料的不断研发和创新,下面介绍关于可以提升锂电池性能的新型材料基本情况。锂离子电池负极材料:1、锂电池新型材料之新型高熵储能材料;由德国卡尔斯鲁厄理工学院提出的一种适合储能应用的新型高熵材料,研究人员以多阳离子过渡金属基高熵氧化物为前体,LiF或NaCl为反应物,用简易机械化学方法,制备多阴离子和多阳离子化合物,从而生成锂化或钠化材料,成功合成一种具有岩石盐结构的氟氧基正极活性材料,适用于下一代锂电池应用。
不断提升锂电池综合性能是锂电池发展的唯一方向,而要提升锂电池性能的主要方法就是对锂电池材料的不断研发和创新,下面介绍关于可以提升锂电池性能的新型材料基本情况。
锂离子电池负极材料
1、锂电池新型材料之新型高熵储能材料
由德国卡尔斯鲁厄理工学院提出的一种适合储能应用的新型高熵材料,研究人员以多阳离子过渡金属基高熵氧化物为前体,LiF或NaCl为反应物,用简易机械化学方法,制备多阴离子和多阳离子化合物,从而生成锂化或钠化材料,成功合成一种具有岩石盐结构的氟氧基正极活性材料,适用于下一代锂电池应用。
这种锂电池新型材料优势在于熵稳定,表现出更强的锂储存性能,改变了传统锂电池的组成元素,提升循环性能,还且可以减少电池正极中有毒和昂贵元素使用。
2、锂电池新型材料之层状氧化物
据行业媒体报道资料国内研究人员在层状金属氧化物领域的研究取得进展,研究人员发现在层状氧化物中氧的扩散远比人们想象中的容易,氧离子在电池循环过程中的扩散流失导致材料内部形成了大量的纳米尺寸气泡,同时引发材料晶体结构的相变,成果已发布于《自然·纳米技术》。
这种锂电池新型材料改变了人们对氧离子在层状金属氧化物中的产生和扩散规律的理解,对锂电池正极材料稳定性提供了重要的研究基础。
3、锂电池新型材料之多层硅/碳复合结构
西安交通大学金属材料强度国家重点实验室与西交大苏州研究院及纳米学院合作,基于原位可控凝胶化过程,制备出Cu导电添加剂及碳纳米管增强的多层硅/碳复合结构。其多层结构特征和碳纳米管增韧碳基体可有效释放充放电过程中硅负极体积变化而产生的巨大应力,Cu导电添加剂的引入提升了复合材料的导电性。成果已发布于《美国化学会·纳米》。
突破点:该复合材料电极在1A·g-1的大电流密度下经过900次循环后比容量达到1500 mAh·g-1;在4A·g-1的大电流密度下循环展示出1035mAh·g-1的比容量,充分表明在硅颗粒巨大体积变化过程中电极材料仍保持优异的结构稳定性。该研究工作通过微观组织和界面结构的巧妙设计解决了硅负电极体积效应这一瓶颈问题,有望为新一代高性能锂离子硅负极的开发和应用提供重要参考。