锂离子电池纳米负极材料的研究进展(5)

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ｉ 形成合金 ，Ｎｉ 保持惰性维持结构的稳定 ， 抑制了合金电极在充放电过程中体积较大变化， 从而改善了 ＮｉＳｉ 合金的 循环性能 ， 并有比较高的可逆容量， 但纳米材料的剧 烈团聚限制了 ＮｉＳｉ 循环性能的进一步提高。采用溶胶 － 凝胶法制备了纳米 ＳｎＯＬｅｅ Ｈ Ｙ 等 将 ＳｉＯ、 、 ２Ｏ２ 采 用 机 械 合 金 化 Ａ１ Ｌｉ［１１］粉末， 结果表明， 采用溶胶一凝胶法可以制备粒度分 布较集中、 平均粒径在 ２０ ｎｍ 左右的纳米 ＳｎＯ 粉末。 该纳米 ＳｎＯ 的可逆容量达到 ６０７ ｍＡｈ／ｇ， 经 ８０ 次循 环后平均每次循环的容量损失只有 ０．０５６％， 说明纳 米 ＳｎＯ 是一种理想的高容量锂离子电池负极材料。反应生成纳米硅分散在 Ａ１２０３ 中， 再与煤焦沥青混合 在氩气氛保护下于 ９００℃高温热解， 形成碳包覆纳米 硅。研究表明， 所制得的纳米硅均匀地分散在惰性氧 化物中， 与石墨碳的连接更紧密， 导 电 能 力 更 强 ， 使 材料的循环性能更加优良。 最近 ｈｏｌｚａｐｆｅｌ 等 ［１２］采用硅前驱体发生还原分解 反 应 ， 制 备 纳 米 硅 ／石 墨 复 合 材 料 ， 容 量 可 达 １ ０００３．２纳米锡复合物Ｔａｋａｈｉｒｏ Ｍｏｒｉｓｈｉｔａ 等 ［１９］ 用 机 械 混 合 法 制 备 碳 包覆锡复合电极材料， Ｓｎ 颗粒的大小约 ３０￣１００ ｎｍ， 作 为 负 极 材 料 １０ 次 循 环 后 其 充 电 容 量 仍 可 达 ５００ｍＡｈ ／ｇ， 但其容量受硅 ／石墨复合材料中硅含量的限制。 Ｎｇ Ｓｅｅ－ Ｈｏｗ 等 用喷雾热解法制备了碳包纳米［１３］ｍＡｈ／ｇ， 具有良好的循环稳定性。 Ｌｉ Ｙ 等［２０］用机械球磨法制得纳米 ＳｎＳ， ４０ 次循环后 ， 放电容量仍达到 ４００ ｍＡｈ／ｇ。 Ｗａｎｇ Ｊｉａｚｈａ 等 ［２１］用 化学反应法合成纳米 ＳｎＳ 其储锂容量达到 ４００ ｍＡｈ／硅复合物 ， 在 ２０ 次循环后， 容量可达 １ ４８９ ｍＡｈ ／ｇ， 库 仑效率近 ９９．５％ 。 将纳米硅与其他材料复合 ， 制 备 纳 米 级 复 合 硅 材料能有效缓减体积效应 ， 并且能提高其容量， 可以 得到更好的循环性能。ｇ， 循环性能稳定。Ｒｏｇｉｎｓｋａｙａ 等［２２］用水热分解法制备纳米 ＳｎＯ２－ ＴｉＯ２ 氧化复合物 ， 首次放电容量达到 ７５０ｍＡｈ／ｇ， 随后逐渐减少， 最初 的 ５０￣６０ 次 充 放 电 过 程 ３ ３．１锡纳米材料 纳米锡及氧化物 由于金属锡有较高的储锂容量 （ 理论比容量 中循环性能稳定。 锡纳米材料与已经商业化的碳材料相比具有更 高