成果介紹
鋰離子電池是重要的新能源二次電池,鋰離子電池負極材料是決定鋰離子電池性能的重要因素,然而商業(yè)化石墨負極材料的理論容量偏低(372 mAh/g),無法滿足市場需求。因此開發(fā)高容量、循環(huán)壽命長的鋰離子電池負極是提高鋰離子電池電化學性能的重要途徑。錫基材料較高的理論容量和豐富的自然儲量被認為是下一代鋰離子電池負極的替代品。然而,這類材料在鋰化過程中發(fā)生嚴重的體積膨脹限制了其商業(yè)化的發(fā)展。如何解決材料的體積膨脹是錫基負極材料商業(yè)化的瓶頸。
本項目技術(shù)采用商業(yè)化的制備方法通過材料之間的協(xié)同效應對錫基材料進行改性。在不影響錫基材料容量發(fā)揮的前提下,通過引入粒子增強劑增強基質(zhì)強度、包覆金屬粒子提高材料界面穩(wěn)定性、添加碳源增強材料導電性的方法,獲得了高性能鋰離子電池負極材料,從而限制了材料的體積膨脹,提高了材料的電化學性能,在3.0 A/g電流下800次容量依然保持有698 mAh/g,是商業(yè)化石墨容量的1.9倍,具有超高的容量發(fā)揮和較長的循環(huán)壽命,符合商業(yè)化應用的要求。