新型硅基复合材料的电化学脱嵌锂性能研究

锂离子电池以其高功率等特性广泛应用于移动电子终端设备领域，负极材料是锂离子电池中承担储锂功能的关键材料，提高负极材料对锂离子的嵌入和脱出能力是提高锂离子电池容量的主要途径。Si具有高理论容量、低嵌锂电位而成为下一代负极材料的主要研究方向，但是Si基材料存在严重的体积效应，在脱嵌锂过程中出现较大的晶格膨胀和微观结构的变化，如何在保持电极高比容量的同时，提高其循环性能，是目前研究的主要方向。.为了缓解材料较大的体积膨胀，本项目将采用不同的制备方法，获得不同形貌和类型的新型硅基复合材料，包括制备硅/金属多层膜、合成以非金属及金属包覆硅空心球为主的复合材料，改善硅的导电性，提高硅的利用效率，探索硅基薄膜及不同形貌的负极材料对晶格膨胀率的影响机制，揭示失效机理，为改善该类材料的循环寿命提供科学依据，并开发出长寿命、高容量新型硅基负极材料及其电极。