新一代锂电池的电极材料

过渡族金属氧化物(TMO)被认为是有希望成为新一代的锂电池电极材料。然而,使用该类材料的锂电池在容量上的迅速衰减严重阻碍着其进一步的应用。导致这种衰减的主要原因是TMO材料在对锂离子的吸收和释放过程中体积会发生显著的变化,而且常用的粘合剂在锂电池的电解质中也很容易发生膨胀,从而导致TMO电极材料的开裂和碎化。

为了克服这个问题,一种设想是使用不需要粘合剂的TMO纳米层/石墨烯混合材料,从而提高电池的功率和能量密度。 然而在石墨烯上制备均匀的、大面积的稳定结合的TMO纳米层却是相当的困难。

中科院长春应化所的张新波同北航大学的合作者们最近利用静电作用在石墨烯材料上制备了均匀的CoO涂层。利用该材料作为电极的锂离子电池不仅具有很高的容量,而且循环性能也非常好。该方法为制备下一代锂电池的电极材料开辟了新的途径。