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二次电池材料研究

时间:2018年09月18日 05:49 来源:澳门美高梅真人娱乐--山西日报

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中国科学院院士、中国科学技术大学教授 钱逸泰

    近年来,纳米硅基负极材料因具有高比容量而引起了人们的极大关注。我们发展了低温熔盐热体系,该体系通过还原SiCl4、SiO2获得了高性能纳米Si复合材料;利用化学去合金化反应制备了多孔Si材料。为进一步缓解硅的体积膨胀问题,我们使用熔盐热还原富硅生物质竹叶获得了高性能Si@C复合材料,利用氧化还原反应制备Si@C以及Si-Ge等复合材料。通过高分子辅助的自组装过程,制备了微纳结构的Si/石墨烯,Si/石墨烯/石墨等复合负极材料。
    Li-S(Se)系列电池具有较高的能量密度,但如何解决S的溶出是关键点。我们通过可控热解法获得了微孔碳,实现了物理限制固硫;利用多种硫化物与硫分子的键连作用实现化学固硫;利用形成S-Se固溶体,S-P分子能有效地抑制硫溶出。
    此外,我们研究的混合离子水电池(LiMnO2 /NaTi2 (PO4 )3)作为一种清洁能源代表,其能量密度略高于铅酸电池,无污染,充放电速度快,具有取代铅酸电池的潜力。
    总结:1.Si。如何降低成本制备纳米硅粉,以及将纳米硅粉、石墨以及“粘合剂”非晶碳制备成分布均匀的维纳结构复合材料,是需要研究解决的问题。2.Li-S(Se)。除了硫化锂的溶出问题,还需解决金属负极的枝晶问题以保证安全性。3.水系电池。水系离子电池因采用中性盐水溶液作为电解质,安全性能高,比传统水系电池铅酸电池更加环保(无污染),能够在大型储能技术和电动自行车、低速电动车以及电动大巴车等领域取代铅酸电池。

(责任编辑:温文)

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