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鋰電池生產廠家合金化反應

發布日期:2020-08-04 21:09:39來源:鋰電池廠家

  鋰電池生產廠家合金化反應

  30多年來,作為鋰離子電池負極材料的鋰金屬合金Li,M,(M=Al,Sb,Si.Sn等)

  已經得到了廣泛研究,它們表現出比常規石墨負極(372mA.h.g-1)更高的比容量,

  如 1.i,Sn和Li,,Si的比容量分別可達993mA.h.g 1和4200mA.h.g,合金一個很大的缺點是充放電過程會引起較大的體積膨脹/收縮,從而使材料產生裂紋甚至粉碎,利用納米結構顆粒代幫體相材料可以減少體積變化帶來的影響,Li與Sb的合金化過程如式

  (32)tn Sb31.3e Lisb

  理論比容量為660mA.h.k1為了減少體積變化的影響,可以采用由金屬間化合物形成的中間相M'M"替代單金屬合金,其電化學過程是在合金化過程中鋰離子取代了金屬間化合物中的一種金屬形成合金L.i M".

  而電化學指性的金屬M則在這一過程中起到緩衝體積變化的作用,這種方法最早由Hluggins 1和Besenhard 提出,目前已被應用於幾種不同的體係中,如,金屬間化合物Ni,Sn的電化學過程包括兩步:1

  Ni.Sn +17.61 +17.6c1Li Sn+3Ni

  11i SnSn 1.11.1.1e(31)

  Si 4.L.1.1e1Li,sn

  反應方程式(333所代表的第一步反應表明在經過可逆電化學反應後形成了鎳基質和具有反應活性的1.合金Li.,Sn.反應方程式(34)和式(35)則表明該穩態過程的理論比容量為93mA.h.g,目前,尺寸為50nm的Ni,Sn納米粒子在200次循環後仍具有約50mA.h.g 的比容量w

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