锂离子电池硅合金负极材料的研究进展

摘要：

锂离子电池(LIBs)作为一种二次可充电电池,由于其平均输出电压高、能量密度大、自放电性低以及无记忆效应等优势而被广泛应用于3C电子产品、商业储能电站以及新能源动力交通工具等领域.目前LIBs中的石墨负极材料已经被开发接近其理论比容量极限(372 mAh·g-1),亟需寻找高容量负极材料.半导体硅(Si)材料由于极高的比容量、合适的脱/嵌锂电位以及丰富的储I等众多优势被认为是当下最有潜力的负极材料之一.但硅负极材料也面临较大的体积膨胀、导电性差等诸多挑战,阻碍了其进一步商业化应用.针对Si负极存在的问题,Si合金负极是通过引入合金化元素来改善Si的导电性并作为缓冲相来抑制Si的体积膨胀,从而实现Si合金负极电化学性能的提升.根据组元数目将Si合金分为二元、三元以及多元体系,综述了其作为LIBs负极方面的研究进展,着重分析Si合金化策略对于电化学性能的影响以及机制研究,总结并展望Si合金负极新材料及未来改性技术,期待加快高能密度锂离子电池Si合金负极的商业化应用.

关键词：锂离子电池(LIBs)、Si负极、合金化元素、电化学性能

所属期刊栏目：48

分类号：TM912

资助基金：国家自然科学基金;国家级外国专家引进计划项目;教育部重点实验室基金;教育部重点实验室基金

在线出版日期：2024-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：843-857