锂离子电池硅基负极界面反应的研究进展

论文摘要

硅作为一种极具潜力的锂离子电池负极材料,已引起研究者的广泛关注。然而硅材料储锂过程中伴随着巨大的体积变化,导致电极/电解液界面不稳定,是限制硅电极商业化的主要因素之一。深入了解硅负极的界面反应机理,有助于改善硅负极的界面性质,进而提高硅负极的电化学性能。本文综述了硅负极界面反应的演化机制,包括Li-Si合金化过程、硅表面氧化硅的反应和表面纯化膜的形成,并讨论了其对硅电化学性能的影响。

论文目录

• 1 硅基负极的合金化过程
•   1.1 硅的储锂机制
•   1.2 颗粒尺寸对Li-Si合金化的影响
•   1.3 充放电机制对Li-Si合金化的影响
• 2 硅基负极表面氧化硅的反应
•   2.1 SiO2的电化学反应
•   2.2 SiO2的化学反应
•   2.3 电解液在SiO2表面的还原
•   2.4 SiO2的影响
•     2.4.1 SiO2对钝化膜的影响
•     2.4.2 SiO2对硅电极电化学性能的影响
• 3 硅基负极表面钝化膜的形成
•   3.1 钝化膜的形成机理
•   3.2 钝化膜的形成
•   3.3 钝化膜对硅负极电化学性能的影响
• 4 原位表征技术在硅基负极界面反应中的应用
• 5 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 常增花,王建涛,李文进,武兆辉,卢世刚

关键词: 锂离子电池,硅负极,合金化,氧化硅,钝化膜

来源: 材料工程 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 北京有色金属研究总院,国联汽车动力电池研究院有限责任公司

基金: 国家自然科学基金(51404030),国家自然科学基金青年科学基金(51604032),北京市科技新星计划(Z161100004916096)

分类号: TM912

页码: 11-25

总页数: 15

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