鉅大LARGE | 點擊量:2677次 | 2019年10月22日
鋰電池的金屬單質(zhì)為負極材料存在什么缺陷
鋰電池金屬類負極材料主要包括金屬單質(zhì)和金屬間化合物。這類材料都具有超高的嵌鋰容量,但作為鋰電池負極材料時會產(chǎn)生巨大的體積效應(yīng),即儲存大量的鋰時,體積可膨脹到原來的數(shù)倍,極大程度地造成電極粉化,材料的循環(huán)性能不佳,如單質(zhì)Sn可以與鋰形成Li22Sn形成高富鋰合金,理論容量高達994mA.h/g;鋁的原子量小、重量輕,盡管每摩爾金屬鋁的嵌鋰量(2.5mol)小于金屬Sn的嵌鋰量(4.4mol),但其密度小,理論重量比容量高達2234nsA·h/g,但金屬單質(zhì)目前還不具有直接用作鋰電池負極材料的可行性。
金屬間化合物一般為錫基納米負極材料,選配原則多為"活性材料/非活性材料”型,也有一些"活性材料/活性材料”型。由于合金組分間有較強的互選性,合理的選況組分可以有效抑制納米金屬單質(zhì)的“體積效應(yīng)",提高電極材料的循環(huán)性能,如Ni3Sn4合金、Sn-Ni合金、Sn-Sb合金、Sn-Cu-B合金、Ni3Sn2合金、Al-Cu合金、Al-Mn合金等都具有很高的初始嵌鋰容量,但首次充放電過程的不可逆容量損失過高,容量衰減快,其實際應(yīng)用仍然受到很多限制。上一篇:鋰離子電池的負極材料滿足那些條件