研究论文有机电解液对锂离子电池合金型负极材料性能的影响

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1、第５９卷第Ｓ１期化工学报Ｖｏｌ．５９Ｎｏ．Ｓ１２００８年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｃｈｉｎａ）Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００８檭殐檭檭檭檭殐檭檭研究论文檭有机电解液对锂离子电池合金型负极材料性能的影响檭殐檭檭檭檭殐檭王连邦，康虎强，杨珍珍，徐土根，毛信表，马淳安（浙江工业大学化学工程与材料学院，绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地，浙江杭州３１００１４）摘要：锂离子电池合金型负极材料的研究得到了广泛的关注，但是合金电极与电解液相互作用的研究非常少。本文采用电镀和热处理相结合的方法制备

2、出Ｃｕ６Ｓｎ５合金薄膜电极，研究了各种电解液对电极性能的影响。研究结果表明，合金电极在ＬｉＮ（ＣＦ２ＳＯ２）２（ＬＩＴＦＳＩ）为溶质的电解液中表现出比在常用的以ＬｉＰＦ６作为溶质的电解液中更高的容量和更好的循环性能。合金薄膜电极在１ｍｏｌ·Ｌ－１ＬＩＴＦＳＩ／ＥＣ∶ＤＥＣ（１∶２）电解液中具有更小的反应电阻和更大的反应电流密度，锂离子在电极上插入和脱嵌的可逆性良好，反应电阻只有在１ｍｏｌ·Ｌ－１ＬｉＰＦ６／ＰＣ电解液中的１／１０。研究结果表明，乙烯碳酸酯（ＥＣ）由于在充放电过程中会形成固体电解质界面（ＳＥＩ）膜，能大幅度提高材料的电化学

3、性能，在锂离子电池中是不可或缺的。关键词：锂离子电池；负极材料；合金；电解液中图分类号：ＴＱ０２８．８文献标识码：Ａ文章编号：０４３８－１１５７（２００８）Ｓ１－００６－０５犈犳犳犲犮狋狅犳狅狉犵犪狀犻犮犲犾犲犮狋狉狅犾狔狋犲狊狅狀狆犲狉犳狅狉犿犪狀犮犲狅犳犪犾犾狅狔狀犲犵犪狋犻狏犲犿犪狋犲狉犻犪犾狊犳狅狉犔犻犻狅狀犫犪狋狋犲狉狔犠犃犖犌犔犻犪狀犫犪狀犵，犓犃犖犌犎狌狇犻犪狀犵，犢犃犖犌犣犺犲狀狕犺犲狀，犡犝犜狌犵犲狀，犕犃犗犡犻狀犫犻犪狅，犕犃犆犺狌狀’犪狀（犆狅犾犾犲犵犲狅犳犆犺犲犿犻犮犪犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犪狀犱犕犪狋犲狉犻

4、犪犾狊犛犮犻犲狀犮犲，犣犺犲犼犻犪狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犎犪狀犵狕犺狅狌３１００１４，犣犺犲犼犻犪狀犵，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＡｌｌｏｙｎｅｇａｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＬｉｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｐａｉｄｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｏｆｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｓａｆｅｔｙ，ｂｕｔｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｂｅｔｗｅｅｎａｌｌｏｙｎｅｇａｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓｗａｓｖｅｒｙｆｅｗ．Ｉｎｔｈｉｓｗｏｒｋ，Ｃｕ６

5、Ｓｎ５ａｌｌｏｙｆｉｌｍｅｌｅｃｔｒｏｄｅｈａｓｂｅｅｎｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇａｎｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ．ＲｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｌｌｏｙｆｉｌｍｅｌｅｃｔｒｏｄｅｉｎＬｉＮ（ＣＦ２ＳＯ２）２（ＬＩＴＦＳＩ）ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｈｉｇｈｅｒｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙ－１ａｎｄｂｅｔｔｅｒｃｙｃｌｉｃｃａｐａｂｉｌｉｔｙｔｈａｎｔｈａｔｉｎＬｉＰＦ６ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏ１ｍｏｌ·ＬＬｉＰＦ６／ＰＣｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ，－１ａｌ

6、ｌｏｙｆｉｌｍｅｌｅｃｔｒｏｄｅｉｎ１ｍｏｌ·ＬＬＩＴＦＳＩ／ＥＣ∶ＤＥＣ（１∶２）ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｈａｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，＋ｌａｒｇｅｒｒｅａｃｔｉｏｎｐｅａｋｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｇｏｏｄｒｅｖｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙｆｏｒＬｉｉｎｓｅｒｔｉｏｎ／ｄｅｓｅｒｔｉｏｎ．ＴｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＥＣｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｌｌｏｙｅｌｅｃｔｒｏｄｅｄｕｅｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｏｌｉｄｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｉｎｔｅｒｆａ

7、ｃｅ（ＳＥＩ）ｆｉｌｍ．犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｌｉｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ；ｎｅｇａｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌ；ａｌｌｏｙ；ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ化物正极和非水有机电解液组成。最近几年，合金引言型负极材料因为在比容量和安全性方面的显著优势［１］商用的锂离子电池一般由碳负极、过渡金属氧引起了大家的极大兴趣。例如，金属锡的理论容２００８－１１－１２收到初稿，２００８－１１－２２收到修改稿。犚犲犮犲犻狏犲犱犱犪狋犲：２００８－１１－１２．联系人及第一作者：王连邦（１９７３－），男，教授。犆狅狉狉犲狊狆狅狀犱犻狀犵犪狌狋犺狅狉：Ｐｒｏｆ．ＷＡＮＧＬｉａ

8、ｎｂａｎｇ．犈－犿犪犻犾：ｗａｎｇｌｂ９９＠基金项目：国家自然科学基金项目（２０５０６０２４）；国家重点基ｚｊｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ础研究发展计划项目前期研究专项（２００７ＣＢ２１６４０９）；浙江工业大犉狅狌狀