锂离子电池锡-金属-碳复合负极材料

来源：化学进展杂志2015年第8期北京时间：

作者：孟浩文, 马大千, 俞晓辉, 杨红艳, 孙艳丽, 许鑫华

单位：天津大学材料科学与工程学院 天津市材料复合与功能化重点实验室 天津 300072

摘要：石墨作为锂离子电池的负极材料已经使用了很长时间。但由于其嵌锂容量低,已不能满足动力电池快速发展的需求。而锡可以与锂形成合金,有可能取代石墨成为下一代锂离子电池负极材料。但是单纯的金属锡在电池循环过程中发生巨大的体积变化,容易导致电极材料的粉化。而碳材料具有较高的导电性,良好的机械性能和储锂性能。为了充分发挥金属锡和碳材料的优势,锡-碳(Sn-C)复合材料得到了广泛研究。本文详细介绍了无定型碳、石墨(G)、石墨烯(GP)、碳纳米管(CNT)、碳纳米纤维(CNF)等碳材料作为惰性的导电基体与锡形成的二元复合物,阐述了锡与其它金属(M)形成的碳基三元、多元复合物的结构和性能。通过总结近些年对锡碳复合物结构与性能的研究,相信多元复合和多种结构的应用是提高锡-碳复合负极材料的关键。其中,以Sn-Co-C为基础的多元复合负极材料最有可能走向市场应用。

关键词：锂离子电池,负极,锡碳复合物,金属,锡-钴-碳

基金资助：国家自然科学基金项目(No. 51273145)资助