自组装多级结构在锂离子电池中的应用

来源：化学进展杂志2018年第11期北京时间：

作者：赵云, 金玉红, 王莉, 田光宇, 何向明

单位：1. 清华大学核能与新能源技术研究院 北京 100084;<br />\r\n2. 北京工业大学北京古月新材料研究院 北京 100124;<br />\r\n3. 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室 北京 100084

摘要：锂离子电池作为比能量最高的二次电池，在可持续能源领域扮演越来越重要的角色。为寻求下一代更高性能的锂离子电池，人们在探索许多高比容量电极材料。然而，这些材料通常具有锂化前后体积变化大、电极阻抗大等缺点，需要制备成纳米结构才能够获得较好的电化学储锂性能。而纳米结构具有比表面积高、振实密度低等缺点，导致电池的首次库仑效率低、循环寿命短和比能量低。将纳米材料组装成多级结构能够有效地降低整体的比表面积、从而限制固体界面膜形成对锂的消耗量，提高首次库仑效率；与纳米颗粒的无序堆积相比，多级结构材料往往具有较高的堆积密度和接触面积，进而提高电池的能量密度。本文主要介绍锂离子电池中多级结构的制备及其在锂离子电池中的应用：制备方面主要介绍了溶剂热法、乳液法、喷雾干燥法和模板法，以及相关参数对最终多级结构的影响；在应用方面，主要针对不同多级结构材料以提高锂离子电池性能为主线进行综述。

关键词：多级结构,纳米结构,电极材料,锂离子电池

基金资助：国家自然科学基金重点项目（No.U1564205）、科技部国际合作项目（No.2016YFE0102200）和北京市英才计划项目（No.YETP0157）资助