宁波材料所可充电电极材料获系列进展

随着可充电（二次）电池在能源领域的广泛应用，具备更高能量密度，更大功率密度的可充电电池体系沦为研究人员追赶的研究热点。近年来，随着二次电池锂离子电池、钾离子电池、镁离子电池以及铝离子电池等的发展，研发给定以上二次电池高性能的电极材料沦为能否构建新型高性能储能与能量切换等目标的关键。近年来，宁波材料所所属新的能源技术所韩伟强研究员、田华军博士领导的先进设备锂电池团队，在还包括低能量密度锂离子电池和镁离子电池等方面获得系列进展。

在高性能锂离子电池硅基负极材料方面，研发了系列微米级多孔硅及硅碳填充负极材料。研究团队研发的多孔硅负极材料首次库伦效率超过88.1%，循环100次容量维持亲率多达99.0%。

涉及研究已申请人中国发明专利（201510468107.3，201610016711.7）。系列硅基负极材料的研究结果陆续公开发表在JournalofMaterialsChemistryA（2015,3,17956-17962）和NanoEnergy（2015,11,490–499）上。图1微米级多孔硅负极材料的形貌图图2微米级多孔硅的首次充放电曲线与硅同主族的元素锗，在室温下导电亲率更高（是硅的104倍），同时锗的理论比容量高达1600mAh/g。研究团队利用工业化喷雾干燥的方法顺利制取了高倍率性能的锗基负极材料。

该锗基负极材料即使在5A/g的电流密度下，静电比容量还能维持在550mAh/g。该方法中，利用喷雾造球构成巩固的GeOx/CNTs三维网络结构，起着了很好的电子传输起到，大大降低了电池电极的认识电阻，增大了电池的极化，构建了电池的高倍率充放电特性。涉及工作公开发表在JournalofMaterialsChemistryA（2015,3,19393-19401）上。

基于团队在锂离子电池高容量负极方面的系列进展，团队研究工作已被邀写综述，公开发表在JournalofMateriomics（2015,1(3),153–169）杂志。

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