《无机材料学报》近期储能电池材料专题精选(2)
合金作为钠离子电池负极材料的比容量高,然而硅与钠离子的电化学反应活性很低。复旦大学的周永宁研究员通过脉冲激光沉积技术制备了锑硅(Sb-Si)纳米复合薄膜。放电过程中, Sb和Si分别和钠离子发生合金化反应生成了Na3Sb和NaSi的纳米晶,而在充电过程中发生可逆的脱钠反应,重新形成单质Sb和Si纳米晶粒。大量存在于锑硅纳米复合薄膜中的异质晶界有利于钠离子的扩散和输运。在10 μA/cm2电流密度下, 循环 100 次后可逆比容量还有270 mAh/g。
引用本文:
Na XIAO, Yang PANG, Yun SONG, Xiao-Jing WU, Zheng-Wen FU, Yong-Ning ZHOU. Electrochemical Behavior of Sb-Si Nanocomposite Thin Films as Anode Materials for Sodium-ion Batteries[J]. Journal of Inorganic Materials, 2018, 33(5): 494-500.
7. 最佳SiOx薄膜厚度:负极小问题,电池性能大进步
SiOx作为锂离子电池负极具有良好的循环稳定性、较大的容量以及对成分可调控的优点,但是以往的研究都注重阐明氧含量和 SiOx负极性能的关系, 尺寸效应的影响规律往往被忽略。中国科学院上海硅酸盐研究所的董绍明院士优化SiOx负极材料厚度使电荷转移电阻降低、固体电解质界面膜减薄、循环过程中电极的结构更稳定。溅射制备的SiOx电极的初始库仑效率为71.68%,循环200圈后容量保持率达到 92.01%,电化学性能得到明显改善。
引用本文:
Xiang-Lu MENG, Han-Yu HUO, Xiang-Xin GUO, Shao-Ming DONG. Influence of Film Thickness on the Electrochemical Performance of α-SiOx Thin-film Anodes[J]. Journal of Inorganic Materials, 2018, 33(10): 1141-1146.
8. Li21Si5/石墨烯复合材料:控制锂电池负极的“体型”
为了限制锂离子负极材料锂硅合金在循环工程中由于体积变化而导致的容量快速衰减,北京工业大学的国家杰出青年基金获得者宋晓艳教授利用放电等离子烧结技术同时实现热化学锂化与致密化,得到 Li21Si5与石墨烯两相分布均匀、高致密度的纳米结构复合材料。石墨烯的二维结构、优异的电导率以及大量结合紧密的两相界面能够有效地限制活性颗粒在脱锂过程中的体积收缩并促进电荷在活性颗粒内部的传输, 促使该复合材料表现出优异的电化学性能。
文章来源:《材料研究学报》 网址: http://www.clyjxbzz.cn/zonghexinwen/2020/1008/331.html