高容量金属镓薄膜和粉体作为锂离子电池负极材料的自修复行为研究

• 作者: 刘柏男 张素林 李泓 罗飞 褚赓 郑杰允 陈立泉
• 来源期刊: 化学学报
• 关键词: 金属镓 负极材料 锂离子电池 自修复
• 年，卷（期）: 2015,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 808-814
• 语种: 中文
• DOI: 10.6023/A15030151

摘要

锂离子电池合金类负极材料比如Si,Sn,因其理论容量远高于目前商业化石墨负极材料受到了广泛的关注.然而,受限于这类材料的循环稳定性,距离其产业化仍然有一定的距离,主要是由于其在电化学充放电过程中锂离子的嵌入和脱出产生巨大的应力而导致出现的不可修复的裂纹.利用金属镓低熔点的物理特性,在其熔点之上研究其脱嵌锂过程中的自修复能力.对制备出金属镓薄膜电极研究发现,25次充放电后,因为固体电解质(SEI)的持续生成,有效自修复区域降低为34μm,自修复区域随着循环次数的增加逐渐降低.同时通过简单的液相分散方法制备出金属镓粉末电极,金属镓粉末大小为3.43 μm,尺寸小于有效自修复区域,电化学分析显示该金属镓粉末电极前25次循环能够实现高的可逆容量和稳定的循环性能,25次循环后的金属镓粉末电极的SEM分析显示裂纹平均尺寸大小为1 μm,说明金属镓在液体电解液体系中的自修复能力有限.金属镓有望用于非液态电解质体系中的裂纹修复,比如对全固态电池中金属锂粉化的修复.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈立泉	中国科学院物理研究所	68	1213	16.0	34.0
2	李泓	中国科学院物理研究所	62	955	15.0	30.0
3	罗飞	中国科学院物理研究所	20	225	7.0	15.0
4	郑杰允	中国科学院物理研究所	11	149	6.0	11.0
5	褚赓	中国科学院物理研究所	6	195	4.0	6.0
6	刘柏男	中国科学院物理研究所	2	58	2.0	2.0