武兆辉 作品数:6 被引量:21 H指数:3 供职机构: 北京有色金属研究总院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 北京市科技新星计划 更多>> 相关领域: 电气工程 理学 更多>>
微/纳复合结构硅基负极材料 被引量:4 2018年 硅材料因其高的理论比容量(4200 mAh/g)而成为极具发展潜力的锂离子电池负极材料之一。纳米硅负极材料可有效避免材料在循环过程中的粉化现象,同时具有较短的Li^+和电子传输路径,相应电极的电化学性能与微米硅电极相比显著提升,但是纳米结构硅材料比表面积过大、振实密度低等特点限制了其在实际生产中的应用。近年来,使用纳米结构硅材料作为一次结构单元构建微/纳复合结构硅基负极材料的策略被广泛研究。本文综述了微/纳复合结构硅基负极材料的研究进展,总结了微/纳复合结构硅基负极材料中一次颗粒和二次颗粒的选择与结构设计要素,并对具有代表性的微/纳复合结构硅基负极材料物理和电化学性能进行了介绍,提出优化的材料结构和电极设计方案。最后,对微/纳复合结构硅基负极材料存在问题进行简单分析并展望了其研究前景。 吴帅锦 杨娟玉 于冰 于冰 武兆辉 方升关键词:锂离子电池 负极材料 硅基材料 一种锂离子电池用原位交联聚合物粘结剂及其制备的电极 本发明公开了一种锂离子电池用原位交联聚合物粘结剂及其制备的电极。该聚合物粘结剂具有三维网状结构,由壳聚糖、含有羧基基团或羧酸盐基团的聚合物中的至少一种、及小分子多元羧酸和小分子多元羧酸盐中的至少一种原位聚合而成。壳聚糖分... 杨娟玉 卢世刚 武兆辉 于冰 闫坤 史碧梦文献传递 海藻酸钠结合壳聚糖作为Si/C复合材料的有效粘结剂 【引言】硅的理论比容量(4200mAh/g)约为碳负极的10倍[1],因此成为研究的热点。然而,硅完全嵌锂时的体积膨胀高达300%,导致电极结构破坏、循环性能差,是目前硅基负极面临的主要问题[2]。解决该问题的方法除了将... 武兆辉 闫坤 杨娟玉电极孔隙结构对高比容量硅/碳负极性能的影响 被引量:11 2020年 通过控制高比容量硅碳负极(1100 mAh·g^-1)极片压实密度、引入不同尺寸的造孔剂,构筑电极的孔隙结构。采用压汞法(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,研究极片的孔隙率、孔径大小和孔径分布对高比容量硅碳负极电化学性能的影响。结果表明:当电极的孔隙率控制在46.2%时,高比容量硅碳负极电极的循环性能较优,循环50周后仍保持765 mAh·g^-1的可逆比容量。进一步通过引入不同尺寸的造孔剂碳酸铵((NH4)2CO3),优化电极的孔径大小和分布。当造孔剂碳酸铵的颗粒尺寸分布在10μm左右、添加量为10%(质量分数)时,构筑的高比容量硅碳负极电极的循环性能较优,循环50周后仍保持955.7 mAh·g^-1的可逆比容量,大大提升了电极的循环稳定性;通过孔隙结构的控制,电极保持较好的倍率性能,1.0C倍率下仍保持1032.6 mAh·g^-1的较高可逆比容量。将利用造孔剂优化过孔隙结构后的高容量硅碳负极应用于2安时软包装锂离子电池中,电池的循环稳定性和倍率性能的得到了明显的提升。 郑仕琦 武兆辉 王建涛 张向军关键词:锂离子电池 造孔剂 孔隙结构 锂离子电池硅基负极用聚合物粘结剂的研究进展 被引量:7 2016年 正负极材料比容量的提升是锂离子电池能量密度提高的决定性因素,具有高比容量的硅基负极材料(理论比容量为4200 m Ah·g^(-1))是获得高能量密度锂离子电池的关键材料之一。然而,在嵌/脱锂过程中巨大的体积变化是限制硅材料应用的主要因素。作为维持电极结构的主要成分,聚合物粘结剂的选择也至关重要。开发具有新的结构和性能的聚合物粘结剂,来满足硅基负极材料的使用要求,可以有效提高硅基负极在循环过程中电极结构的稳定性,因此成为当前研究的热点。本文梳理了用于硅基负极聚合物粘结剂的发展脉络,分别总结了聚乙烯类聚合物、多糖类聚合物、聚酰亚胺类共聚物和导电聚合物4类聚合物粘结剂的结构和性能特点,以及4类聚合物粘结剂用于硅基负极时对材料性能的改善。在此基础上,提出了用于硅基负极的聚合物粘结剂应具备的结构和性能特点,为硅基负极聚合物粘结剂的设计和选择提供一种思路。 武兆辉 杨娟玉 闫坤 于冰 方升 史碧梦关键词:硅基负极 高比容量 锂离子电池 一种锂离子电池用原位交联聚合物粘结剂及其制备的电极 本发明公开了一种锂离子电池用原位交联聚合物粘结剂及其制备的电极。该聚合物粘结剂具有三维网状结构,由壳聚糖、含有羧基基团或羧酸盐基团的聚合物中的至少一种、及小分子多元羧酸和小分子多元羧酸盐中的至少一种原位聚合而成。壳聚糖分... 杨娟玉 卢世刚 武兆辉 于冰 闫坤 史碧梦