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硅泥在锂离子电池中的应用研究进展
1
作者
刘鹏东
王桢
+1 位作者
刘永锋
温广武
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期992-1004,共13页
光伏切割硅废料——硅泥,因其低成本、二维片状结构和高比容量(4200 mAh·g^(-1))的优势成为300 Wh·kg^(-1)以上高能量密度储能电池核心硅碳负极材料的理想原料之一。然而,硅泥存在成分复杂、粒径较大、导电性差、稳定性低和...
光伏切割硅废料——硅泥,因其低成本、二维片状结构和高比容量(4200 mAh·g^(-1))的优势成为300 Wh·kg^(-1)以上高能量密度储能电池核心硅碳负极材料的理想原料之一。然而,硅泥存在成分复杂、粒径较大、导电性差、稳定性低和电化学性能差的问题,需要进行系统改性处理。本文综述了硅泥在锂离子电池中的应用研究进展。首先,分析了硅泥中金属杂质和非金属杂质对电池性能的重要影响。其中金属杂质可通过磁选和酸洗去除,非金属杂质可通过液-液萃取和热处理去除。其次,详细阐述了纯化后硅泥的原始性能和改性方法。通过硅泥纳米化可以抑制其膨胀,其中包括研磨、刻蚀、电热冲击和合金-脱合金等方式;通过直接元素掺杂硅和掺杂硅表面碳层来提高导电性;通过构建惰性层、导电层和一定作用的官能团等表面改性提高稳定性;还可以通过硅碳复合获得稳固的机械支撑和保护。最后,提出了基于硅泥为原料的硅基负极面临的挑战和研发方向,展望了未来发展前景,旨在为硅泥变废为宝提供参考,推动高能量密度锂离子电池快速发展。
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关键词
硅泥
光伏切割硅废料
废硅粉
硅碳复合
二维硅
锂离子电池
综述
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职称材料
铝基化合物改性富锂锰三元正极材料的高温性能
被引量：
1
2
作者
王桢
李俐
+2 位作者
张俊亭
邓晓龙
刘永锋
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1053-1060,共8页
通过多相复合分别制备了Al_(2)O_(3)、AlF_(3)、AlPO_(4)改性的富锂锰三元正极材料(Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.133)Mn_(0.533)O_(2),LR)。采用X射线光电子能谱、透射电镜和电化学交流阻抗等对复合材料的成分结构、高温下的电化学性能及...
通过多相复合分别制备了Al_(2)O_(3)、AlF_(3)、AlPO_(4)改性的富锂锰三元正极材料(Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.133)Mn_(0.533)O_(2),LR)。采用X射线光电子能谱、透射电镜和电化学交流阻抗等对复合材料的成分结构、高温下的电化学性能及作用机理进行了研究。结果表明:Al_(2)O_(3)改性的Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.133)Mn_(0.533)O_(2)(LRO)性能最佳,包覆层薄且均匀;在50℃高温下,LRO的200圈平均放电比容量为189.5mAh·g^(-1),容量保持率为81.5%,比原材料分别提高61.5 mAh·g^(-1)、49.8%;100圈循环后的电荷转移电阻为443.1Ω,仅为原材料一半,表现出较优的电化学性能。
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关键词
富锂锰三元正极材料
氧化铝
高温性能
锂离子电池
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职称材料
题名
硅泥在锂离子电池中的应用研究进展
1
作者
刘鹏东
王桢
刘永锋
温广武
机构
山东理工大学材料科学与工程学院
浙江吉利控股集团有限公司博士后科研工作站
浙江
大学材料科学与工程学院
山东硅纳新材料科技
有限公司
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期992-1004,共13页
基金
山东省自然科学基金(ZR2022QE244)
山东省泰山产业领军项目(tscy20230621)。
文摘
光伏切割硅废料——硅泥,因其低成本、二维片状结构和高比容量(4200 mAh·g^(-1))的优势成为300 Wh·kg^(-1)以上高能量密度储能电池核心硅碳负极材料的理想原料之一。然而,硅泥存在成分复杂、粒径较大、导电性差、稳定性低和电化学性能差的问题,需要进行系统改性处理。本文综述了硅泥在锂离子电池中的应用研究进展。首先,分析了硅泥中金属杂质和非金属杂质对电池性能的重要影响。其中金属杂质可通过磁选和酸洗去除,非金属杂质可通过液-液萃取和热处理去除。其次,详细阐述了纯化后硅泥的原始性能和改性方法。通过硅泥纳米化可以抑制其膨胀,其中包括研磨、刻蚀、电热冲击和合金-脱合金等方式;通过直接元素掺杂硅和掺杂硅表面碳层来提高导电性;通过构建惰性层、导电层和一定作用的官能团等表面改性提高稳定性;还可以通过硅碳复合获得稳固的机械支撑和保护。最后,提出了基于硅泥为原料的硅基负极面临的挑战和研发方向,展望了未来发展前景,旨在为硅泥变废为宝提供参考,推动高能量密度锂离子电池快速发展。
关键词
硅泥
光伏切割硅废料
废硅粉
硅碳复合
二维硅
锂离子电池
综述
Keywords
silicon sludge
photovoltaic cutting silicon waste
silicon powder waste
silicon carbon composite
two-dimensional silicon
lithium-ion battery
review
分类号
TQ912 [化学工程]
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职称材料
题名
铝基化合物改性富锂锰三元正极材料的高温性能
被引量：
1
2
作者
王桢
李俐
张俊亭
邓晓龙
刘永锋
机构
浙江吉利控股集团有限公司博士后科研工作站
浙江
大学材料科学与工程学院
山东硅纳新材料科技
有限公司
出处
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1053-1060,共8页
基金
山东省自然科学基金(No.ZR2022QE244)资助。
文摘
通过多相复合分别制备了Al_(2)O_(3)、AlF_(3)、AlPO_(4)改性的富锂锰三元正极材料(Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.133)Mn_(0.533)O_(2),LR)。采用X射线光电子能谱、透射电镜和电化学交流阻抗等对复合材料的成分结构、高温下的电化学性能及作用机理进行了研究。结果表明:Al_(2)O_(3)改性的Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.133)Mn_(0.533)O_(2)(LRO)性能最佳,包覆层薄且均匀;在50℃高温下,LRO的200圈平均放电比容量为189.5mAh·g^(-1),容量保持率为81.5%,比原材料分别提高61.5 mAh·g^(-1)、49.8%;100圈循环后的电荷转移电阻为443.1Ω,仅为原材料一半,表现出较优的电化学性能。
关键词
富锂锰三元正极材料
氧化铝
高温性能
锂离子电池
Keywords
lithium-rich manganese ternary cathode material
alumina
high temperature performance
lithium-ion battery
分类号
TM912.9 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
硅泥在锂离子电池中的应用研究进展
刘鹏东
王桢
刘永锋
温广武
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
铝基化合物改性富锂锰三元正极材料的高温性能
王桢
李俐
张俊亭
邓晓龙
刘永锋
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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