中國粉體網(wǎng)訊  過渡金屬氧化物因具備較高的理論容量，倍率性能良好，自然界儲量豐富等優(yōu)點，可以應用于鋰電負極材料領域。然而，過渡金屬氧化物用作負極材料時存在一定問題：首先是導電性差，大多數(shù)金屬氧化物的導電性較差，這嚴重的限制了離子和電子的傳導。其次體積效應顯著，隨著電池不斷地進行充放電循環(huán)，過渡金屬氧化物負極材料與鋰不斷發(fā)生氧化還原反應造成體積發(fā)生變化，從而導致電極材料的粉化，發(fā)生脫落致使容量快速衰減。為了克服過渡金屬氧化物用作負極材料的缺點，科研工作者嘗試了多種改性方法來提高過渡金屬氧化物作為負極材料時的儲鋰能力。其中，材料復合是手段之一。

單組分的金屬氧化物獨自作為鋰離子電池電極具有局限性，導致鋰離子電池容量保留率達不到理想效果。在這種情況下，可以利用石墨烯、碳納米管、聚吡咯和中孔碳合成具有高導電性的復合材料，它們可以作為充放電過程中的體積膨脹緩沖區(qū)，以釋放金屬氧化物的內(nèi)應力，而且可以作為導電網(wǎng)絡，增加導電性。此外，為了克服過渡金屬氧化物的缺點，并提高其電化學性能，將具有兩個或多個組分的納米結(jié)構(gòu)金屬氧化物進行化合，通過彼此加強或互補，它們表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能。這是單個組分材料所不具備的協(xié)同性質(zhì)，目前通過化合不同的過渡金屬氧化物得到新穎的納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)的復合電極材料已經(jīng)成功被設計和制備，這類材料作為鋰離子電池負極被證明有著優(yōu)異于單組份材料的電化學性能。

隨著整個市場對高能量密度和長循環(huán)穩(wěn)定性的負極材料需求的提升，包括金屬氧化物在內(nèi)的多種新型負極材料的研發(fā)正如火如荼地進行，并展現(xiàn)出良好的應用前景。

針對各類負極材料的產(chǎn)業(yè)化技術與國內(nèi)外市場狀況，中國粉體網(wǎng)將于9月份舉辦2022先進負極材料技術與產(chǎn)業(yè)高峰論壇，屆時，沈陽工業(yè)大學史發(fā)年教授將會作題為《多金屬協(xié)同效應提高鋰離子電池負極材料的電化學性能》的報告。報告主要內(nèi)容如下：

目前商品化的負極材料比容量非常低，而在研的高比容量負極材料存在充放電循環(huán)穩(wěn)定性差的問題。根據(jù)多金屬協(xié)同效應的設計思想，采取兩種或兩種以上金屬離子化合在一起，采用金屬配合物作為前驅(qū)體熱分解技術，設計生成化合物或者復合物。根據(jù)需要對化合物或復合物做進一步改性處理。這些物質(zhì)作為負極材料，表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，可逆比容量可達1000mAh/g，同時電化學穩(wěn)定性得到提高，顯示出潛在的應用價值。

專家簡介：

史發(fā)年，沈陽工業(yè)大學教授，博士生導師，中國能源學會能源與環(huán)境專業(yè)委員會委員。1991-1996年于中國科學院長春應用化學研究所稀土資源利用國家重點實驗室攻讀碩士學位并直博；1997-2001年先后在南京大學配位化學國家重點實驗室從事博士后研究、南京師范大學從事教學工作；2001-2014年在葡萄牙阿威羅大學化學系作博士后和研究員。在金屬配合物材料設計與結(jié)構(gòu)優(yōu)化、復合材料、稀土功能材料、鋰離子電池材料、光催化劑、吸波材料等領域取得系列研究成果，共發(fā)表SCI學術論文150余篇。負責過國家自然科學基金面上項目、遼寧省教育廳重點項目等。2019年9月，作為大會主席在沈陽工業(yè)大學成功舉辦新材料國際會議（NMS-XVIUPAC）。

參考來源：

1、鄧慶威.鋰離子電池過渡金屬氧化物/石墨烯復合負極的制備及其性能研究

2、董亮.二元過渡金屬氧化物/碳復合材料的合成及作為鋰離子電池負極材料電化學性能研究

3、張強.鋰離子電池負極材料釩酸鈷的制備及其電化學性能研究

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/文正）

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