第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

25 / 2020-09-05 15:31:55

微弧氧化技术在锂离子电池中的应用研究进展

钛,微弧氧化,锂离子电池,负极材料

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目前，微弧氧化技术已被广泛应用于改善金属材料的耐磨损、耐腐蚀以及生物相容性、抗菌性等性能，但在能源领域的应用却较少涉及。TiO₂等过渡金属氧化物作为锂离子电池负极时具有优异的循环稳定性和安全性，但TiO₂低的比容量和电导率限制了其进一步应用。微弧氧化技术能在钛表面高效率生长陶瓷氧化膜，通过调控电解液的成分、浓度、酸碱度和电源参数可在钛表面获得不同形貌和结构、多种活性物质掺杂的TiO₂基复合膜。该复合膜能充分利用TiO₂高的结构稳定性和孔隙率以及C、Si、Sn等活性物质的高容量特性，作为锂离子电池负极时可同时获得高的比容量、良好的循环稳定性和倍率性能。本论文主要介绍了钛经微弧氧化处理后获得的TiO₂基复合膜在锂离子电池负极中的研究现状，分析了含有多种电解质的复杂电解液体系中等离子体的放电特性以及电解液和电源参数对复合膜形貌、结构及电化学性能的影响规律，最后对目前存在的问题和后续的研究方向进行了总结和展望。