王娜，林鸿鹏，方新荣，宋晓娜

(东莞市迈科新能源有限公司，广东 东莞 523800)

随着化石能源的短缺和环境污染问题的持续加重，新能源汽车以其零排放，加速快，低噪音等优点而受到人们的广泛关注。电池作为电动汽车的主要动力来源也备受广大研究者的青睐。在当前商业化可充电电池中，锂离子电池由于其高能量密度和长循环寿命被广泛应用于电子设备(如手机，笔记本等)，电动汽车和混合电动汽车中[1-3]。尽管如此，当前商业化的锂离子电池的质量比容量和体积比容量仍然处于较低水平，为满足在电网储能和电动汽车上更大的需求，对锂离子电池电极材料的研发任重而道远。

目前商业化锂离子电池电极材料主要包括金属氧化物，磷化物正极材料(LiCoO2和LiFePO4)以及碳基负极材料[4]。然而，这些碳基负极材料的理论比容量只有372 mAh/g，难以满足人们对高能量密度电池的要求。为了提高负极材料的容量，人们转向了具有高比容量的合金材料，主要包括硅基，锡基和锗基(其理论比容量分别为4200，994，1625 mAh/g)。如表1所示，虽然合金反应能够给电极带来更高的比容量，但是这也是挑战所在，在充放电过程中，随着电解液中的锂离子在电极材料中嵌入和脱出，电极材料的体积会产生较大的变化，破坏电极的完整性，使得电极粉化进而严重影响电池的电化学性能，尤其是循环性能。为了提高合金负极的电化学性能，很多国内外的研究人员尝试通过电极结构设计，材料制备以及改性方法，来改善材料的综合性能[5]。……