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过渡金属氮化物作为锂离子电池负极的研究

来源:钜大LARGE    2011-08-09 15:04:00    点击量:118

过渡金属氮化物是另一类引起广泛注意的锂离子电池负极材料。TakeshiA sai等在1984年就报道了CuxLiN的制备和离子电导性质,通过Li3N中的部分阳离子替代得到的锂铜氮。由于铜和氮之间部分共价键,导致活化能降低为0.13eV,另外由于替代导致锂空位减小,从而锂离子电导降低。O.Yamamoto小组对LiFeN2、LiMnN4(M=Co、Ni、Cu)材料的电化学嵌锂过程作了深入的研究,发现这些材料有高达900mA·h/g的容量,并且具有很好的循环性。其他小组对氮化物也做了许多工作。由于含锂负极在目前的锂离子电池体系中并不适用,其他因素,如制备成本以及对空气敏感等目前离实际应用还有一定的距离,但它提供了电极材料的另一种选择。它与别的电极材料复合补偿首次不可逆容量损失也不失为一种很好的尝试。
其他,如硼酸盐、氟化物、硫化物等也有报道用于锂离子电池负极材料的研究。AlaZak等研究了碱金属嵌入富勒烯结构的金属硫化物(WS2、MoS2)纳米颗粒的情况。表面的封闭层是锂嵌入的主要制约因素。

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