中國粉體網(wǎng)訊 新能源汽車在政策誘導(dǎo)下的一直呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展趨勢，而作為新能源汽車技術(shù)關(guān)鍵的動力電池行業(yè)，也開始了大踏步發(fā)展的道路，而納米技術(shù)的作為新時代的領(lǐng)軍技術(shù)，將其應(yīng)用于鋰電池負極材料必然會給該行業(yè)帶來新一輪的技術(shù)突進。
一、硅基材料
硅基材料由于具有高化容量、相對較低的充放電平臺及儲量豐富等優(yōu)點，是目前負極材料的研究熱點之一。在該研究方向上，斯坦福大學崔毅團隊表現(xiàn)突出，設(shè)計制備了核殼、空心硅納米球、中空硅納米管、硅納米線陣列等不同結(jié)構(gòu)，進一步優(yōu)化了其電化學性能。
二、鍺
鍺擁有比硅更高的電子電導(dǎo)率和鋰離子擴散率，因此鍺是高功率鋰離子電池負極材料強有力的候選者。目前，研究人員嘗試制備各種鍺納米結(jié)構(gòu)材料以改進其電極性能。韓國學者Park等獲得了零維的空心鍺納米顆粒以及三維的多孔鍺納米顆粒，顯示出較好的循環(huán)性能。
三、金屬錫
金屬錫作為鋰離子電池負極材料時的理論容量高達994 mAh/g，但其容量易迅速衰減、循環(huán)性能差。近年來研究人員開發(fā)出一系列納米顆粒、納米管、納米片、納米纖維、多孔結(jié)構(gòu)等多種形貌的錫氧化物的合成與制備方法，顯著改善了其循環(huán)性能和倍率性能。
四、二氧化鈦
二氧化鈦是有望替代石墨電極的鋰離子電池理想負極材料。近年來，研究人員圍繞不同形貌納米結(jié)構(gòu)的TiO2負極材料進行了大量的研究工作。新加坡南洋理工大學樓雄文研究團隊在該方向表現(xiàn)突出，通過將TiO2和高導(dǎo)電性的石墨烯復(fù)合，獲得了具有較高的可逆比容量、優(yōu)異的循環(huán)和倍率性能的復(fù)合材料。
五、氧化鐵
氧化鐵由于其理論容量高、資源豐富、價格便宜等優(yōu)勢吸引了研究人員的極大關(guān)注。新加坡南洋理工大學樓雄文研究團隊對α-Fe2O3應(yīng)用于鋰電池負極材料進行了大量研究，團隊制備的α-Fe2O3納米管、α-Fe2O3納米盤，其中空和多孔的結(jié)構(gòu)一方面增加了儲鋰空間，提高了嵌鋰容量，另一方面對充放電過程中電極材料的體積變化均有緩解作用，從而顯示出較優(yōu)異的電化學性能。
六、石墨烯
石墨烯具有很高的楊氏模量和斷裂強度，同時還具有很高的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率、優(yōu)異的電化學性能以及易功能化的表面，這些特點都使石墨烯成為鋰離子電池負極材料的首先研究材料。中國在該領(lǐng)域表現(xiàn)突出，主要研究機構(gòu)有南開大學、復(fù)旦大學、中科院化學所、國家納米科學中心、中科院上海硅酸鹽所、上海大學、浙江大學等。
七、二維MoS2
二維MoS2納米片作為鋰離子電池負極材料時顯示了較高的電化學儲鋰容量和較好的循環(huán)性能。中國研究人員在該領(lǐng)域較為活躍，浙江大學陳衛(wèi)祥教授研究團隊通過多種手段制備了MoS2/石墨烯復(fù)合材料并用作鋰離子電池負極材料，不僅具有較高的可逆容量，而且其循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能也十分優(yōu)異。
