转化型过渡金属氧化物负极材料的研究进展.pdf

《转化型过渡金属氧化物负极材料的研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电池工业第19卷第2期ml哳2014年4月转化型过渡金属氧化物负极材料的研究进展曾晖，王强，王康平，宋金保(合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究院，安徽合肥230011)摘要：综述了近年来过渡金属氧化物MO(M—Fe，Ni，Co，Cu)作为锂离子电池负极材料在锂离子电池中的应用。我们分别将过渡金属氧化物的两种形态(粉体和薄膜)，与电化学性能之间的关联性进行了总结和探讨，并对过渡金属氧化物作为锂离子电池负极材料的发展前景进行了展望。关键词：过渡金属氧化物；形态；锂离子电池；负极材料中图分类号：TM912．9文献标识码：A文章编号：1008—7923(2014

2、)02—0091—06ResearchprogressintransitionmetaloxidesbasedonconversionmechanismastheanodematerialsforLi-ionbatteriesZENGHui，WANGQiang，WANGKang—ping，SONGJin—bao(HefeiGuoxuanHigh—Tf^PowerEnergyCo，Ltd．，Hefei，Anhui230011，China)Abstract：Inrecentyears，researchprogressontransitionmetaloxide

3、sM0(M-Fe，Ni，Co，Cu)asanodematerialsfor1ithiumionbatterieswasreviewed．Emphasisisplacedonthegeneraliza—tionanddiscussionoftherelationshipbetweenthetwostatus(powderandfilms)andelectro—chemicalpropertiesoftransitionmetaloxidesmaterials．Andthedevelopmentprospectoftransi—tionmeta1oxidesa

4、sanodematerialsiSalsoreviewed．Keywords：transitionmeta1oxides；status；Li—ionbatteries；anodematerials锂离子电池的应用领域在不断拓展。从移动电步提升。Poizot等人l2报道了以过渡金属氧化物如话、笔记本电脑和数码相机等众多便携式电子设备，FeO、CoO、NiO、CuO等作为锂离子电池负极材料，已经拓展电动汽车、电动大巴和电网储能用电池等大研究了它们的电化学性能，通过实验结果发现这些材型化电池方向发展。对电极材料的各方面要求也在料表现出较高的比容量(~600mAh

5、／g)，此值大约是逐渐提高。因此，需不断开发出高容量、低能耗、高安碳材料理论容量的两倍。自此过渡金属氧化物全性、低成本和循环寿命长等的锂离子电池正负极材MO(M—Fe，Ni，Co，Cu等)作为锂离子电池负极料以满足需求口]。材料受到人们的广泛关注]。常用的锂离子电池负极材料是碳基负极材料，主过渡金属氧化物MO(M—Fe，Ni，Co，Cu等)要为石墨负极材料，但石墨负极材料的理论比容量为作为锂离子电池负极材料，其嵌锂／脱锂机理与石墨372mAh／g，较低的容量限制了电池能量密度的进一负极材料也不相同_7_8_。例如，嵌锂时，Mo与收稿日期：2013—11—2

6、0基金项目：国家863计划项目(No．2009AA11All3)、国家火炬计划项目(No．2008GH051107)作者简介：曾晖(1987一)，女，重庆人，硕士，主要从事新能源材料研发。Biography：ZENGHui(1987一)，female，master．*本文通讯联系人。V91O1．19NO．2Apr．2014电池工业曾晖，等：转化型过渡金属氧化物负极材料的研究进展历反应，生成Li：O和过渡金属M；脱锂时，过渡金属M径小有关。与L』O发生可逆反应，生成MO与Li。过渡金属Oh等人l1朝以FeC1。和FeC1为铁源，将这两种氧化物作为锂离子电池负

7、极材料，与石墨负极材料相化合物的混合物溶于水，然后往混合溶液中加入氨比，具有许多优点，但也有一些不足之处。例如，SEI水，形成黑色沉淀后加入柠檬酸，然后回流制得柠檬膜的生成会导首次库仑效率低，与电解液发生副酸包覆的C—Fe。O颗粒，将1，12二氨基十二烷加入反应u等。为了改善过渡金属氧化物颗粒的缺陷，C—Fe。O溶液中，搅拌后会形成磁性团簇D_Fe。0，在制备的过程中，研究者们对过渡金属氧化物纳米材最后将D—Fe。O置于空气中煅烧，制备了碳层镶嵌料的形貌、晶体结构和结晶度等方面进行可控合包覆的FeO团簇。在整个制备过程中，1，12一二氨成lg]。因此，具有

8、特殊形貌结构的过渡金属氧化物负基十二烷的作用就是将C-Fe。O颗粒