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如何提高氧化鐵負(fù)極材料電化學(xué)性能的方法

更新時(shí)間:2018-01-10 點(diǎn)擊次數(shù):3218

氧化鐵由于具有高于900mAh/g的理論容量,在新型鋰離子電池負(fù)極材料研發(fā)中受到很大關(guān)注,但是也同樣面臨著許多過渡金屬氧化物負(fù)極材料存在的問題,包括不可逆容量大,循環(huán)性能差等,這些缺點(diǎn)嚴(yán)重影響了氧化鐵負(fù)極材料的商業(yè)化應(yīng)用前景。

   

現(xiàn)階段改進(jìn)提高氧化鐵負(fù)極材料電化學(xué)性能的方法,主要集中在兩個(gè)方面,一個(gè)是活性材料納米化,另一個(gè)是負(fù)極材料復(fù)合化,這里也包括納米材料的復(fù)合化。

 

在納米結(jié)構(gòu)中,電子、離子傳輸距離較短,高比表面積增大了電極材料與電解液的接觸面積,不僅增強(qiáng)了鋰離子嵌入活性,而且可以獲得更高的倍率容量。

 

納米材料的顆粒半徑小,在充放電循環(huán)過程中,能夠有效緩解材料的體積結(jié)構(gòu)變化。在納米結(jié)構(gòu)中,電荷的復(fù)合大多在粒子的表面,顆粒越小,表面的組成原子就越多。正因如此,鋰離子在固相內(nèi)部的擴(kuò)散大為減少,電極材料的充放電倍率得到顯著提高,并緩解了鋰嵌入/脫出過程中由jahn-ler效應(yīng)引起的晶格和體積變化。

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