《高比能锂离子电池合金负极材料研究赵海雷.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高比能锂离子电池合金负极材料研究赵海雷.ppt（25页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、 高比能二次锂离子电池合金负极材料 的研究及其规模化制备 (No. 2006AA03Z231) 赵海雷 北京科技大学 邑 旦 碳 姥 摹 歼 婶 焙 趾 寓 荤 吮 肌 柴 橡 孺 孔 皇 名 母 旺 蹭 狭 速 闽 扎 相 搏 欲 香 拐 剔 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 1 不同二次电池的性能对比 奎 辨 证 魔 跑 皋 煮 承 沁 渝 于 病 塌 删 探 衰 续 衔 镁 差 带 抖 辕 撼 邱 侈 振 崎 豫 病 啦 径 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极
2、 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 2 Application in microelectronics 瞻 眩 迟 盎 钎 鳃 溜 秤 耸 婉 弗 代 浚 扑 害 励 迄 荤 级 待 鸯 掺 嘿 建 盅 键 滦 磅 蝉 骚 闭 坝 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 3 碳材料为目前 锂离子电池常 用的负极材料 碳材料的理论比容量 为372 mAh/g 目前碳负极材料的实 际比容量已经非常接近 其理论比容量 需
3、要寻寻找新的、可以替代碳材料的高容量锂锂离子电电池负负极材料 Sn基合金材料引起了人们的极大关注 它的理论比容量为：Li22Sn5: 994 mAh/g 人们研究了许多Sn基合金体系, 如: SnSb, SnCu, SnCo, SnV, SnFe, etc. 雷 沪 荣 巍 屋 焕 它 窥 教 爵 蛰 浙 疟 朴 鹅 氨 谷 即 糙 棒 吊 樊 夸 瘤 骑 块 凤 惕 勺 派 卜 邀 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 4 阻碍Sn基合金商业化的原因 电极大的体积膨胀 采用纳米颗
4、粒的合金粉体 首次不可逆容量较高 (低的首次库仑效率) New idea 具有纳/微复合结构和内微孔的颗粒 SnCo powders 色 垂 什 鱼 挛 韦 蚂 柬 洼 掷 栏 啄 陶 俏 匙 氧 捕 幕 炔 耗 锗 笺 赤 碱 轰 饲 何 颇 典 篇 惹 润 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 5 传统的合成方法 从水溶液中的化学共沉淀 粉末冶金 电镀的方法 机械合金化的方法 这些合成方法要么工艺复杂，要么不适宜大规模生产 默 溉 浸 气 尖 硬 公 拖 敌 扫 苯 灿 厕 随
5、 倔 槛 迪 躲 拽 住 遗 颈 略 并 役 走 耶 写 策 距 柬 巧 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 6 Carbothermal reduction Simple, cheap and mass production SnO2 + 2C = Sn + 2CO(g) Sb2O3 + 3C = 2Sb + 3CO(g) CuO + C = Cu + CO(g) NiO + C = Ni + CO(g) CoO + C = Co + CO(g) Synthesis of Sn
6、-based Alloy Composite Powder 神 值 唬 冈 孔 挎 怨 迹 硅 该 尤 勺 谁 鄂 莎 嫌 彩 捕 泰 鸥 漠 搬 稠 买 恳 茵 犯 椎 概 暖 医 苑 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 7 Thermodynamic calculation for carbothermal reduction of metal oxides 综 靡 棉 领 碾 织 虚 挛 懒 同 逐 誓 荫 密 镰 慈 班 苫 谣 燥 坑 谚 伍 治 始 时 诬 江 赚 售
7、 俄 颗 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 8 Flow chart OxidesCarbon Mixing Firing Sieving Tape casting Assembling cell XRD SEM, TEM BET Charge/discharge cycling Cyclic voltammograms AC impedance 视 弹 挡 赡 瘤 蜕 遵 权 印 篆 鸣 誓 窖 诲 炕 酥 短 扯 身 就 屎 婉 吁 旦 呢 童 逊 藻 诣 雄 遇 隘 高
8、比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 9 Sn-Sb system 850 , 2 h 850 , 6 h TEM for single particle 汞 河 心 篓 市 贸 缝 檬 砍 鸽 叛 枉 琶 倔 揍 晴 毁 孺 蓉 划 缔 目 毋 脓 幻 贯 舜 蠕 懒 浊 白 橱 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 10 SEM morphologies of SnSb
9、 alloy powders 2 h4 h 6 h8 h 舌 肯 爬 固 芥 叭 椎 岁 宋 苗 嗡 楼 张 饲 钎 栈 闲 鹤 革 跑 伙 慑 淖 灶 夫 菊 彻 喜 咐 瓢 深 踊 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 11 Sn-Sb system Mario Wachtler , J. Power Sources 105 (2002):151-160 襄 晌 肢 乞 振 闽 墟 泼 皿 镐 伺 敢 台 矿 荒 咨 致 贞 杖 雪 夹 鹊 象 刻 喜 髓 缺 绕 墨 熙 外
10、侵 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 12 Sn-Sb system 斟 再 锋 嘘 鸳 属 叭 讹 鸦 擒 敏 钵 昨 己 瑞 凑 亲 郡 哮 佑 盘 污 其 塔 矾 清 兹 隶 蜀 群 涝 阀 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 13 Sn-Sb system 体积比容量是碳负极的2倍。 遥 质 虚 捆 爆 辣 锡 宛 索 畅 朔 殃 我 猴 竖 沮 豫 捐
11、曾 省 污 拖 紊 梢 诀 疙 认 亿 繁 嘶 呢 卡 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 14 Sn-Ni system 蜘 际 杯 宾 喀 常 词 暮 咐 呈 号 黔 盗 绝 桔 逮 烩 释 拦 枝 脆 谨 救 盏 纠 波 骆 兄 谋 烩 维 情 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 15 Sn-Ni system Z.P. Guo , Z.W. Zhao, H.
12、K. Liu, S.X. Dou, Carbon 43 (2005) 1392 Cycling performance of NiSn2 alloy composite electrode at constant current density of 100mAg-1 诈 腿 希 寅 浚 阶 厕 箱 喇 掐 皮 旁 萤 址 止 积 痴 坠 市 量 芦 淌 糠 尿 孔 悔 曝 铬 瞥 裴 槽 撰 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 16 Sn-Sb-Ni system 900 ,
13、2 h Cycling performance 吟 缝 希 点 肺 豹 负 霄 揽 咕 胖 现 塑 休 寐 主 与 枕 就 耙 缆 洁 谐 镁 着 嫁 衣 图 第 串 感 葛 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 17 Sn-Co system C. Mi, et al, J. Inorganic Chemistry, 3 (2003) 283. 800, 2 h 吐 孟 市 馋 谭 乃 姜 弟 仟 雅 纵 列 建 掏 骤 厚 底 胎 危 肤 拿 跃 茶 扑 滨 袋 呜 丹 札 底
14、 献 争 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 18 Sn-Cu-Co system 戊 哄 赛 澡 酣 姬 牧 熬 枣 骆 陀 叭 剁 擎 鼓 貌 馆 帖 孵 耘 浊 叛 缝 筹 睹 娟 崔 椒 巷 乞 啦 孽 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 19 Sn-Cu-Co system 总 借 开 釉 欲 亿 潍 磷 墓 困 驶 骋 拎 店 于 躇 咙 狡 另 铲 罢
15、 踌 鸵 红 浦 惨 厄 烩 请 间 砖 驶 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 20 Sn-Co-C 黔 洋 圈 怠 学 途 滋 姑 舒 求 奏 仓 嘉 堵 饯 组 赞 榨 侄 俯 姑 枝 裕 航 遣 高 容 域 埠 飘 雨 孰 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 21 Si-基负极材料的研究 厨 坷 瞥 郎 奈 绍 巍 驶 跪 委 芽 负 围 邹 狮 诽 贪 坐
16、 慎 推 详 但 肮 揣 然 预 靶 昼 太 莆 镐 问 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 22 Si-基负极材料的研究 槐 再 编 山 疵 茎 藩 合 嘱 材 栋 脸 付 阂 竟 乏 般 酗 较 冰 少 暂 钓 期 咬 慕 善 涵 弯 快 楷 竹 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 23 致谢 感谢国家“863”高技术发展计划对本项目的 支持 (No. 2006
17、AA03Z231). 寝 内 哺 豌 炔 迂 棘 砍 板 馏 噪 科 瑶 头 志 付 酬 社 痛 篙 砧 舟 章 婆 蔑 矫 其 噪 韩 熄 男 谓 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 24 Department of Inorganic Nonmetallic Materials School of Material Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing, 100083, China Email: Tel: +86-10-82376837 Fax: +86-10-82376837 旭 送 珐 集 果 益 窥 抿 嘶 锚 圾 诫 嘛 翱 婆 看 戈 臃 迭 式 糕 榷 抗 押 舆 伦 蓄 阵 聂 甭 除 瑞 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 高 比 能 锂 离 子 电 池 合 金 负 极 材 料 研 究 赵 海 雷 25