快充型氧化物基负极材料的构筑研究

作者：徐领松; 王壮壮; 刘节华

来源：中国化学会2019能源材料和缺陷化学研讨会, 中国湖南长沙, 2019-06-18.

DOI：10.26914/c.cnkihy.2019.079799

• 电化学性能

相对于高成本的正极材料,负极材料需要具有更好的倍率性能和容量性能,才能有效发挥正极的容量性能,该特征在快充型电池中尤为关键。提高电化学性能的一种方法是应用"外部策略",通过纳米氧化物与外部导电涂层的复合以改善离子/电子到外部的传递路径,达到改善表面电导率的效果。1尽管有许多成熟的碳基材料合成方法,但通过金属有机框架（MOFs）的直接碳化获得的多孔碳材料可以保持电化学应用所需的稳定结构,且由沸石咪唑骨架ZIF-8衍生的碳材料合成方法简单、成本低廉,产物具有高比表面积和丰富的孔隙结构,且其具有高氮掺杂。理论和实验已经证明了多孔材料对离子扩散动力学的深刻意义以及其在使用非水电解质时的重要性,2 3 4氮掺杂碳也将有利于离子快速传递。5例如,LTO/C使用商业纳米级Ti O2作为钛源,按照一定的比例与适当的步骤,通过简单的固态反应,得到富氮多孔碳包覆的纳米LTO材料。将其应用于锂离子电池负极,显示其具有优良的循环稳定性与非常小的充放电电压间隙（图1）。此外,氧化铁,氧化钒,氧化锌基负极材料通过合理调控也能有效提高其电化学性能。