非锂合金为负极，锂离子电池商业化！
来源：宝鄂实业
2019-02-17 09:50
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锂合金的研究并没有直接导致锂离子电池的产生，而非锂合金在锂离子电池出现前后都一直被研究着，真正促使锂离子电池出现的是碳材料在锂离子电池中的应用。
碳材料用作锂离子电池的研究是从20世纪80年代开始的，但对碳材料的插锂行为在这之前就开始了研究。早在20世纪50年代中期，Herold合成了Li-石墨嵌入化合物(GIC)。在1976年，Besenhard发现了锂可从非水溶液里电化学嵌入到石墨中。
但是，在充放电过程中由于石墨结构的膨胀和宏观结构的解体，这一问题没能得到解决。在20世纪80年代初有人报道了在熔融锂中锂同浸入碳相结合的研究，发现了LiC6可以作为电池的负极，这揭开了碳作为锂离子电池负极研究序幕。1985年，日本Sony公司提出用无序的非石墨化碳来作为电池的负极，从而发明了锂离子电池。
之后，Sony公司成功推出了以LiCOO2为正极，聚糠醇树脂(PFA)热解炭(硬碳)为负极的锂离子电池，从而使锂离子电池得已商业化。
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。
碳材料用作锂离子电池的研究是从20世纪80年代开始的，但对碳材料的插锂行为在这之前就开始了研究。早在20世纪50年代中期，Herold合成了Li-石墨嵌入化合物(GIC)。在1976年，Besenhard发现了锂可从非水溶液里电化学嵌入到石墨中。
但是，在充放电过程中由于石墨结构的膨胀和宏观结构的解体，这一问题没能得到解决。在20世纪80年代初有人报道了在熔融锂中锂同浸入碳相结合的研究，发现了LiC6可以作为电池的负极，这揭开了碳作为锂离子电池负极研究序幕。1985年，日本Sony公司提出用无序的非石墨化碳来作为电池的负极，从而发明了锂离子电池。
之后，Sony公司成功推出了以LiCOO2为正极，聚糠醇树脂(PFA)热解炭(硬碳)为负极的锂离子电池，从而使锂离子电池得已商业化。
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。
