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过渡金属氧化物根据储锂机制的分类

点击次数:83 发布时间:2020/6/9
提 供 商: 来亨科技(北京)有限公司 资料大小:
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过渡金属氧化物根据储锂机制的不同可以大致分为两类:

一类:是传统的嵌锂氧化物,在锂脱嵌的过程中,只是伴随材料结构和成分的变化,没有Li2O的可逆生成与分解,如LiO2、MoO2、Nb2O5等。此类材料一般具有良好的可逆脱嵌锂性能,但是比容量比较低、嵌锂电位高。

 

第二种是储锂过程中发生转化反应。过渡金属氧化物MO(M=Fe、Co、Ni、Cu等),其结构本身是岩盐结构,不能提供锂离子的嵌入与脱出空位,而且金属本身也不能与锂形成合金。在充放电过程中,材料发生氧化还原反应,并伴随着Li2O的形成和分解。

 

产生这种现象的原因在是放电结束后,纳米尺寸的金属颗粒均匀分散于Li2O基体中,这种分散体系赋予Li2O电化学活性,从而使金属氧化物实现可逆储锂。

 

转化机制作为一种新型的储锂机制,与传统的嵌入/脱嵌机制有所不同,可以提供更高的容量和可充放电能力,在近年的研究中成为研究热点,但是与此相伴,过渡金属氧化物在充放电过程中体积变化很大,容易造成活性物质脱离集流体,导致容量衰减过快人,循环性能恶化,而且首次不可逆容量较大。

 

因此,过渡金属氧化物作为锂离子电池负极材料,主要需要的解决问题是降低金属氧化物的首次不可逆容量及电压平台问题和提升其循环性能。

 
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