项目简介
项目名称
三维预留孔容碳/纳米硅复合锂电负极材料的结构设计与性能研究
项目批准号
51204209
学科分类
E041203
工程与材料科学部
_冶金与矿业
_冶金物理化学与冶金原理
_电（化学）冶金与电池电化学
资助类型
工程与材料科学
负责人
杨娟
依托单位
中南大学
批准年份
2012
起止时间
201301-201512
批准金额
25.00万元
摘要
硅在锂嵌入时的巨大体积变化限制了其在锂离子电池中的实际应用，为解决该问题，项目提出了一种具有三维预留孔容结构的锂离子电池用碳/硅复合负极材料。该复合负极以具有高导电率和稳定结构的碳材料作为基体，分散地容纳高容量纳米硅，在每一颗或几颗纳米硅周围预留有合适的三维膨胀空间，使硅的膨胀与收缩均发生在自身周围的小区域内，这样既保证了硅颗粒在碳基体中的独立分散性，又可防止硅的膨胀应力破坏碳基体，从而得到结构稳定的电极。项目将结合表面修饰技术、二氧化硅模板包覆技术和有机碳共热解技术来制备该复合负极；重点研究三维预留孔容形成的反应机理与动力学，揭示合成条件对材料理化性能的影响规律，找到具有高容量与优异循环性能复合负极的制备工艺；研究锂离子在电极中的传输行为与规律，阐明其储能机理，建立该新型负极在锂离子电池体系中的工作模型。项目的研究，可为设计高容量、高功率及长寿命新型锂离子电池奠定理论基础与实践指导。
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