高比能二次锂离子电池合金负极材料 的研究及其规模化制备 (No. 2006AA03Z231) 赵海雷 北京科技大学 1 不同二次电池的性能对比 2 Application in microelectronics 3 高比能二次锂离子电池合金负极材料 的研究及其规模化制备 (No. 2006AA03Z231) 赵海雷 北京科技大学 1 不同二次电池的性能对比 2 Application in microelectronics 3 阻碍Sn基合金商业化的原因 电极大的体积膨胀 采用纳米颗粒的合金粉体 首次不可逆容量较高 (低的首次库仑效率) New idea 具有纳/微复合结构和内微孔的颗粒 SnCo powders 5 传统的合成方法 从水溶液中的化学共沉淀 粉末冶金 电镀的方法 机械合金化的方法 这些合成方法要么工艺复杂，要么不适宜大规模生产 6 Carbothermal reduction Simple, cheap and mass production SnO2 + 2C = Sn + 2CO(g) Sb2O3 + 3C = 2Sb + 3CO(g) CuO + C = Cu + CO(g) NiO + C = Ni + CO(g) CoO + C = Co + CO(g) Synthesis of Sn-based Alloy Composite Powder 7 Thermodynamic calculation for carbothermal reduction of metal oxides 8 Flow chart Oxides Carbon Mixing Firing Sieving Tape casting Assembling cell XRD SEM, TEM BET Charge/discharge cycling Cyclic voltammograms AC impedance 9 Sn-Sb system 850 ℃, 2 h 850 ℃, 6 h TEM for single particle 10 SEM morphologies of SnSb alloy powders 2 h 4 h 6 h 8 h 11 Sn-Sb system Mario Wachtler , J. Power Sources 105 (2002):151-160 12 Sn-Sb system 13 Sn-Sb system 体积比容量是碳负极的2倍。 14 Sn-Ni system 15 Sn-Ni system . Guo , . Zhao, . Liu, . Dou, Carbon 43 (2005) 1392 Cycling performance of NiSn2 alloy composite electrode at constant current density of 100mAg-1 16 Sn-Sb-Ni system 900 ℃, 2 h Cycling performance 17 Sn-Co system C. Mi, et al, J. Inorganic Chemistry, 3 (2003) 283. 800℃, 2 h 18 Sn-Cu-Co system 19 Sn-Cu-Co system 20 Sn-Co-C 21 Si-基负极材料的研究 22 Si-基负极材料的研究 23 致谢 感谢国家“863”高技术发展计划对本项目的支持 (No. 2006AA03Z231). 24 Thanks Department of Inorganic Nonmetallic Materials School of Material Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing, 100083, China Email: ******@ Tel: +86-10-82376837 Fax: +86-10-82376837 25
