Si-Sn-M(M=Ni,Fe,Cu,Zr)体系合金相图及电化学性能

基本信息
批准号:51371061
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:周怀营
学科分类:
依托单位:桂林电子科技大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:姚青荣,邓健秋,钟燕,成丽春,刘慧,王殿辉,李斯,纪子军
关键词:
体系三元相图合金结构SiSnM电化学性能
结项摘要

Silicon-based materials are promising anode materials for lithium ion batteries due to their high lithium storage capacity. However, the huge volume change, poor cycle life and low initial coulombic efficiency during the charge/discharge process can not meet the high energy electron equipment and power supply requirements. In the approved project, Phase diagrams and phase relations of the ternary Si-Sn-M systems will be studied experimentally. Refine the crystal structures of the compounds, calculate their atomic position, share space, combine with thermodynamic optimization to analyze their stability, look for the formation rule of the Si-Sn-M system alloy phases. Select the inert phased to buffer the volume change in the lithium insertiong-extraction process. Design the rational Si-based alloys anode material. Using XRD, SEM, electrochemical analysis motheds, deeply study the the preparation process and microstruture to influence on the electrochemical properties. Ascertain optimal preparation parameters, reveal the interaction principle between the inert and active phases. Explore the effective methods to buffer the volume change of the active phase Si and improve the cycle performance of the Si-based alloy anode. On this basis, research and develop new Si-based alloy anode for lithium ion batteries.

硅基材料具有高储锂容量,是一种非常有发展前途的锂离子负极电池材料。然而在充放电过程中体积变化大、循环寿命差、首次库伦效率低等问题导致其不能满足高能量电子设备和动力电源的要求。本项目拟开展Si-Sn-M体系相图和相关系的研究,对其化合物进行结构精修,计算各原子占位、占有率等空间结构,结合热力学优化来分析其稳定性,寻找Si-Sn-M体系合金的成相规律。遴选惰性相来缓冲锂在嵌脱过程中体积变化,合理设计Si基合金负极材料;利用XRD、SEM、电化学测试方法等分析手段深入考察Si基合金负极材料制备工艺、微观组织结构对电化学性能的影响规律,确定最佳制备工艺参数,揭示惰性相与活性相之间相互作用关系原理,探索缓冲活性相Si的体积变化和改善Si基合金负极循环性能的有效方法,获得高性能的Si基负极材料;在此基础上,研究和开发新型Si基合金负极锂离子电池。

项目摘要

硅基材料具有高储锂容量,是一种非常有发展前途的锂离子负极电池材料。然而在充放电过程中体积变化大、循环寿命差、首次库伦效率低等问题导致其不能满足高能量电子设备和动力电源的要求。 本项目研究了Si-Sn-M 体系相图和相关系,结合热力学优化来分析其稳定性,考察Si/Sn基合金负极材料制备工艺、微观组织结构对电化学性能的影响规律,确定最佳制备工艺参数,探索缓冲活性相Si的体积变化和改善Si基合金负极循环性能的有效方法。 在此基础上,根据我们研究发现的结果以及国际上该领域的最新进展,适当将研究内容扩展到锰酸锂正极材料、三元正极材料以及钠离子电池电极材料,分析了材料的合成、结构与电化学性能以及储能机理。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
3

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
4

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
5

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020

周怀营的其他基金

批准号:50971049
批准年份:2009
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:50171024
批准年份:2001
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:50571030
批准年份:2005
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:51871066
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:29771009
批准年份:1997
资助金额:20.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

La-Ni-M体系相图及LaNi5型合金电化学性能的研究

批准号:50001002
批准年份:2000
负责人:严嘉琳
学科分类:E0101
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

轻稀土RE-Ni-V体系合金相图及电化学性能研究

批准号:50571030
批准年份:2005
负责人:周怀营
学科分类:E0101
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
3

轻稀土RE-Ni-Fe体系相图及相关合金微波吸收机理研究

批准号:51361007
批准年份:2013
负责人:潘顺康
学科分类:E0101
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
4

锂离子电池用Si-M(M=Zr, Ni)合金负极材料嵌锂过程的相图热力学研究

批准号:51201146
批准年份:2012
负责人:龙朝辉
学科分类:E0101
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目