锂离子电池的电极材料的介绍

2、负极材料： 主要有以下几种： 碳材料 金属锂 合金 过渡金属氧化物 氮化物、硅及硅化物
负极材料的分类：
碳负极材料： 石墨化碳 无定形碳 合金负极材料： 锑基系列：Zn4Sb3,InSb,TiSb,SnSb,VSb2,CrSb2,MnSb,CoSb3 锡基系列：MnSn2,Mn3Sn,FeSn,CoSn2,Cu6Sn5 硅基系列：CrSi,NiSi,FeSi,MgSi 铝基系列：AlSn 目前实用化的负极材料主要是石墨化碳。
按金属元素划分： 钴系列： LiCoO2 ，LiCo1-xMxO2 镍系列： LiNiO2 ，LiNi1-xMxO2 锰系列： LiMn2O4 ， LiMn2-xMxO4 ；
LiMnO2 ，LiMn1-xMxO2 ；MnO2 钒系列：LiV3O8，LiV2O5；V2O5 按结构划分： 层状结构： LiCoO2 ；LiNiO2 ；LiMnO2 尖晶石结构： LiMn2O4 橄榄石结构： LiFePO4
对钛酸锂、氧化锡改良的方法：
钛酸锂 1、通过参杂导电性
较好的碳、金属、 氧化物等改性电导 率
2、通过和容量较高 的负极材料复合制 备容量较高的负极 材料
3、通过制备特殊形 貌的纳米钛酸锂对 其改性
氧化锡
1、通过制备特殊形 貌的氧化锡纳米材料 进行改性 2、通过进行碳包覆 等方法抑制其体积的 扩大从而提高其容量 3、与其他负极材料 复合，对自己缺点进 行改性
四、钛酸锂、氧化锡负极材料
一、商业化碳材料存在的问题：1、容量不够高 2、安全性不好
二、两种研究比较热门的负极材料： 钛酸锂（Li4Ti5O12)负极材料： 优点：是一种“零应变”的材料、安全性高、稳定性极好。 缺点：容量相对较小（理论只有175.5mAh/g）、电导率低。
二氧化锡(SnO2)负极材料： 优点：有很大的容量（理论为781mAh/g）。 缺点：充放电体积变化大、稳定性较弱。
发展锂离子电池：
目前锂离子电池在电子科技领域应用广泛，包括手机、电 脑、MP3等.....但是目前商业化的锂离子电池容量还不够高， 安全性能不够强。而且在一个重要领域——交通领域，锂离子 电池的应用更是罕见。如果提高锂离子电池的容量及其稳定性 使电动汽车成为一种普遍的交通工具，就可以比较有效的解决 能源和环境问题。
循环性及其容量：
SEM图：
我们的实验方案：钛酸锂氧化锡的复合
思路
钛酸锂、氧 化锡优势互 补
方法
制备出钛酸锂 包覆氧化锡纳 米管的一维纳 米材料
钛酸锂氧化锡的同轴电缆结构图
该结构的优点：
1、一维纳米材料具有比表面积大的优点更 利于电池充放电的反应。 2、因为氧化锡体积变化大，不稳定。内部 中空的结构有利于缓冲氧化锡膨胀对钛酸锂 的压力。从而较好的保持这种稳定结构。 3、该结构可以同时提高负极材料的稳定性 和容量
二、锂离子电池的结构及工作原理
1、锂离子电池的基本结构
2、锂离子电池的工作原理：（以其中一种 正负极材料为例）
三、锂离子电池的电极材料的介绍：
1、正极材料：
正极材料选择的基本考虑： 在充放电时晶体结构保持不变或变化可逆 具有较大的嵌锂容量 较高的氧化还原电势 高度的化学稳定性
正极材料的分类：
目录
锂电池应用背景 锂电池结构及工作原理 锂电池电极材料的介绍 钛酸锂、氧化锡负极材料
我们的科研思路及方案
一、锂电池应用背景：
1、能源问题 2、环境问题
能源问题：1、化石能源危机 2、能源结构的不合理。
环境问题：日渐恶劣的环境变化
昔日的天安ຫໍສະໝຸດ Baidu：
现在的天安门：
全世界所耗石油的大约60% 是用于交通运输工具
实验方法和思路：
5
材料性能测试 4 材料表征分析
3
高温培烧制备目的复合材料
2
利用溶胶凝胶法使钛酸正四丁酯同氢氧化锂反应
1
水热法或模板法制备氧化锡纳米管
实验特色与创新：
克服单一钛酸锂作负极材料容量 低的缺陷
克服单一氧化锡作负极材料不稳 定缺陷
综合二者优点，制备出高容量、 高稳定性的锂电池负极材料
钛酸锂、氧化锡研究实例：
文章简介：本文通过参杂Ru对钛酸锂进行改性， 主要改性其电导率，另外其容量也有相应的提 高。
SEM图： 循环性及其容量：
文章介绍：本文主要通过制备有特殊形貌的氧化锡并且 同时采用碳包覆的方法对氧化锡进行改性。得到的结果 显示大大提高了氧化锡的稳定性、循环性。
制备方法：