新型鋰離子電池的電極材料、容量?

對(duì)電池能量密度和容量更高的新電極數(shù)據(jù)的需求越來(lái)越大。最近，科學(xué)家們報(bào)道了一系列新的陽(yáng)極除了商業(yè)石墨陽(yáng)極，包括Si,SnO2,Fe2O3等。這些陽(yáng)極數(shù)據(jù)具有比石墨更高的初始容量。然而，這些大容量電極在充放電過(guò)程中的體積變化是一個(gè)新的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致容量迅速衰減。以往的工作重要針對(duì)納米結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的規(guī)劃來(lái)處理體積變化較大的問(wèn)題，但納米數(shù)據(jù)存在一定的局限性，如tap密度較低，不利于實(shí)際應(yīng)用。

由此得到的新陽(yáng)極數(shù)據(jù)，即CaV4O9微花，顯示出非常有前途和令人興奮的性能，該研究的重要作者小明說(shuō)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用于鋰離子電池時(shí)，CaV4O9微陽(yáng)極可以出現(xiàn)約700mAh的g-1可逆重量，大約是商用石墨的兩倍。當(dāng)高質(zhì)量的有效載荷是4.4mgcm-2時(shí)，它可以在2.5mahcm-2的高區(qū)域內(nèi)閃光。更重要的是，它閃爍出色的循環(huán)穩(wěn)定性。研究人員證明了一個(gè)穩(wěn)定的周期超過(guò)400個(gè)周期，面積容量超過(guò)1.5毫安cm-2。

質(zhì)量負(fù)載和表面電容是電極的重要參數(shù)。在實(shí)踐中，高質(zhì)量的負(fù)荷和高區(qū)域容量是必要的。然而，以往對(duì)大容量陽(yáng)極的研究大多在非常低的質(zhì)量負(fù)載水平(<1.0mgcm-2)下供應(yīng)電化學(xué)性能。在這種情況下，獲得的數(shù)據(jù)，如周期穩(wěn)定性和速率，看起來(lái)很好，很有前途，但在實(shí)踐中，低質(zhì)量負(fù)載伴隨著低面積容量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際應(yīng)用水平，小明解釋說(shuō)。我們的研究結(jié)果表明，在高質(zhì)量負(fù)載和高區(qū)域容量下，CaV4O9微水華是一種有前途的新型陽(yáng)極信息。