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南京大学在Advanced Energy Materials发表充电机充电锂离子蓄电池硅负极进展报告

2017-10-5 11:14:57      点击:
【成果简介】
南京大学现代工程与使用科学学院朱嘉教授课题组应邀在Advanced Energy Materials上宣布发展陈述 “Challenges and recent progress in the development of Si anodes for lithium-ion battery”,关于近年来备受重视的充电机充电锂离子蓄电池硅负极进行了总结与展望。
【图文导读】
充电机充电锂离子蓄电池硅基阳极的概述
a-c)根本挑战
d-f)面向商业化的挑战和最近发展
南京大学在Advanced Energy Materials发表充电机充电锂离子蓄电池硅负极进展报告
图 硅阳极根本问题的处理方案
a)硅纳米线示意图
b)硅纳米颗粒尺度依赖性开裂
【研讨内容】
跟着电子便携设备及电动汽车的快速发展需求,研讨并开发高功能的充电机充电锂离子蓄电池尤为要害。充电机充电锂离子蓄电池硅负极被认为是下一代最理想的负极资料之一,因为其巨大的储量和超高的理论比容量(4200 mAh/g,相当于现在商业化石墨负极的十倍),成为了科技界、产业界重视的焦点之一。
该发展陈述首要介绍了硅负极的根本问题和处理方案,然后着重总结了硅负极应对商业化还需要处理的难题以及近年来的发展,首要包含首圈库伦功率,振实密度和资料本钱三个方面,最终在全充电机充电蓄电池功能和能量密度方面临将来的作业进行了展望。纳米结构的硅负极处理了硅嵌锂时体积胀大而引发的资料破坏和不稳定的SEI的问题,进步了电化学循环功能。可是纳米结构的高比表面积导致首圈库伦功率低,振实密度和面积比容量低,同时纳米结构的制备工艺杂乱,本钱高,这些因素严重影响了硅负极的商业化。该文从二次结构设计,预嵌锂和电解液添加剂三个方面总结了首圈库伦功率方面的发展,从微米结构设计,导电粘结剂方面总结了振实密度以及面积比容量的进步,从低纯度硅和自然界硅源来下降资料本钱。最终在全充电机充电蓄电池功能和能量密度方面临将来的作业进行了展望。