鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：2674次 | 2019年10月22日
鋰電池的金屬單質(zhì)為負(fù)極材料存在什么缺陷
鋰電池金屬類負(fù)極材料主要包括金屬單質(zhì)和金屬間化合物。這類材料都具有超高的嵌鋰容量，但作為鋰電池負(fù)極材料時(shí)會產(chǎn)生巨大的體積效應(yīng)，即儲存大量的鋰時(shí)，體積可膨脹到原來的數(shù)倍，極大程度地造成電極粉化，材料的循環(huán)性能不佳，如單質(zhì)Sn可以與鋰形成Li22Sn形成高富鋰合金，理論容量高達(dá)994mA.h/g；鋁的原子量小、重量輕，盡管每摩爾金屬鋁的嵌鋰量(2.5mol)小于金屬Sn的嵌鋰量(4.4mol)，但其密度小，理論重量比容量高達(dá)2234nsA·h/g，但金屬單質(zhì)目前還不具有直接用作鋰電池負(fù)極材料的可行性。
金屬間化合物一般為錫基納米負(fù)極材料，選配原則多為"活性材料/非活性材料”型，也有一些"活性材料/活性材料”型。由于合金組分間有較強(qiáng)的互選性，合理的選況組分可以有效抑制納米金屬單質(zhì)的“體積效應(yīng)"，提高電極材料的循環(huán)性能，如Ni3Sn4合金、Sn-Ni合金、Sn-Sb合金、Sn-Cu-B合金、Ni3Sn2合金、Al-Cu合金、Al-Mn合金等都具有很高的初始嵌鋰容量，但首次充放電過程的不可逆容量損失過高，容量衰減快，其實(shí)際應(yīng)用仍然受到很多限制。
