锂离子电池负极材料铁酸镍的研究进展
2021-01-07张淑琼赵群芳蒋光辉欧阳全胜胡敏艺
湖南有色金属 2021年2期
关键词:复合材料
张淑琼,赵群芳,王 嫦,蒋光辉,欧阳全胜,胡敏艺
(1.贵州轻工职业技术学院先进电池与材料工程研究中心,贵州 贵阳 550025;2.废旧动力电池梯次利用及资源化省级协同创新中心,贵州 贵阳 550025;3.贵州省普通高等学校石墨烯材料工程研究中心,贵州 贵阳 550025)
全球经济的高速发展带来的环境问题持续爆发将使用节能器件推向新的高地,进而使得大规模的能量存储设备的需求量逐年升高,锂离子电池作为环保存储器件得到很多的青睐[1]。研发容量高、循环性能好、不可逆容量小、倍率性能好,在电解液中电化学性能稳定,且环保廉价的材料是锂离子电池负极研究的热点方向[2]。
目前,报道最多的锂离子电池负极材料多数集中于碳基类材料,包括无定形类的碳材料和石墨类碳材料,但这类材料的容量上升的空间较小。除此以外还有硅基、锡基和过渡金属氧化物等。硅基和锡基材料在充放时体积会出现较严重的伸缩,造成活性物质的结构不稳定或者坍塌,从而影响其循环性能和库伦效率。过渡金属氧化物一般都有高的理论比容量、低的电极电位、低成本和环境友好,是一类极具前景的锂离子电池负极材料。
在过渡金属氧化物中。在2003年由Alcántara等人[3]制备的NiFe2O4因原料易得、制备简单,具有高的比容量(约915 mAh/g),有望成为下一代锂离子电池负极材料之一。NiFe2O4通常是一种逆尖晶石型铁素体,与碳相比,NiFe2O4对有机电解质表现出更好的润湿性,有利于电解质在电极表面的扩散和电化学反应动力学参数的提高[4]。……
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