纳米级处理锂离子电池电极片的设计与制备文献综述

 2023-04-08 22:08:15

文献综述

随着社会经济的迅猛发展,人类对能源的需求越来越大,特别是人类社会已经进入了信息时代、网络时代,能源和环境危机促使人们加速开发以太阳能、风能、潮汐能等为代表的绿色能源,然而它们都属于间歇性能源,需要与储能装置配合使用。

锂离子电池是最新一代高比能量清洁化学电源,因其具有能量高、使用寿命长、重量轻、体积小等一系列优点,引起国际电池界和科技界的普遍关注和重视,并被广泛地用于消费电子、动力储能和大型电网等。

锂离子电池主要由正极、负极、电解液、隔膜等部分构成,其中正负极为活性组分,是能量存储的载体。

但是,以锂为负极时存在着在充电过程中金属锂在电极表面的不均匀沉积,导致锂在一些部位沉积过快,产生锂枝晶。

当枝晶发展到一定程度时,一方面会发生折断产生死锂,造成不可逆的锂,一方面枝晶刺破隔膜引起电池内部短路和电池爆炸。

另外,锂有极大的反应活性,可能与电解液反应消耗活性锂。

正是因为锂枝晶和锂与电解液反应可能造成的许多问题,使以锂为负极的二次锂电池未能实现商业化。

为了解决这些问题,碳类材料和非碳类材料成为锂离子负极材料的主要研究对象,碳类材料主要包括石墨及石墨化碳材料、无定形碳材料两类。

非碳负极材料包括金属及其合金(锡基、硅基材料)、金属氧化物(锡的氧化物,锡基复合氧化物,硅的氧化物,铁的氧化物和锂金属氮化物。

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