锂离子电池"三明治"型非晶态Si基薄膜电极的研究

采用高比能量的硅基合金材料取代炭素材料是锂离子二次电池领域的一个研究热点,而该类材料在电化学吸、放锂过程中由于较大的晶格膨胀率而导致较短的寿命。针对这一难题，拟采用磁控溅射法直接制备具有"三明治"结构的非晶Si基薄膜电极，采用电化学方法结合谱学、微观表征手段和分析手段，研究在电化学吸、放锂过程中，表面和体相中的微结构等与循环性能之间的关系，弄清不同物相对电化学性能影响的机理，揭示添加元素对电化学循环过程中的晶体结构、晶格膨胀率与结构稳定性的影响机制，揭示其失效机理，并建立相应的反应模型，为获得长寿命、高容量的Si基负极提供科学依据。本项目的研究对开发新一代锂离子二次电池具有重要意义。