锂离子电池负极材料用纳米铁酸锌的制备及研究进展
2021-08-13马悦鹏郝百川严红燕
粉末冶金技术 2021年4期
马悦鹏,李 慧,郝百川,严红燕,王 乐
1)华北理工大学电气工程学院,唐山 063210
2)华北理工大学冶金与能源学院,唐山 063210
锂离子电池因具有循环性能好等优良性能而被广泛应用[1]。目前,金属硫/氧化物、合金材料、硅/锡基材料以及各种碳材料等新型高性能负极材料成为研究热点[2-3]。以石墨为负极材料的传统锂离子电池在充放电过程中层间距易发生改变,引起石墨粉化和剥落[4],且在石墨表面会产生锂枝晶[5],缩短锂离子电池的使用寿命,降低循环稳定性能。此外,碳负极材料比容量的实际值与理论值(372 mAh·g−1)接近,无法满足在某些领域的应用。
新型锂离子电池的开发研究在当今时代愈发重要。锂离子电池的负极材料常采用过渡金属氧化物[6],其理论比容量高、电化学性能活跃、环保性能优良[7-8],具有很大的发展空间和研究价值。纳米材料因具备表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等[9]独特性质,在实际应用与理论研究上有极大的价值,逐渐成为当今科技发展的前沿。传统铁酸锌具有较高的比容量、工作安全以及环保等特点,在充当电池的负极材料方面有着很大的发展空间,可作为新型锂离子电池的备选材料之一。本文综述了水热法、溶剂热法、静电纺丝技术、共沉淀法等ZnFe2O4制备工艺,并研究了不同工艺制备的纳米ZnFe2O4形貌结构和电化学性能。
1 水热法
水热法[10]是通过对特定的设计装置进行加热,在高温高压下将一般无法溶解或难以溶解的物质进行重组。……
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