近日,同濟(jì)大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院楊金虎教授課題組與復(fù)旦大學(xué)的彭慧勝教授合作,在鋰離子電池負(fù)極材料抗粉化研究中取得重要進(jìn)展。
據(jù)悉,該研究利用納米組裝技術(shù),將多種納米結(jié)構(gòu)基元(納米點,納米棒)逐層組裝形成低碳含量(4.83%)的SnO2三殼層中空結(jié)構(gòu)和高含碳量(35.1%)的SnO2雙殼層中空結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),低碳三殼層中空結(jié)構(gòu)在嵌鋰過程中可承受高達(dá)約231.8%的巨大體積膨脹率,即使在1450次循環(huán)后仍能輸出高達(dá)1099 mAh g-1可逆比容量;而高碳雙殼層結(jié)構(gòu)在循環(huán)中會很快坍塌,性能大大衰減。經(jīng)原位透射電子顯微鏡表征和力學(xué)模擬表明,三殼層結(jié)構(gòu)在鋰化/去鋰化鋰時具有特殊的自協(xié)同結(jié)構(gòu)保持機(jī)制,保護(hù)結(jié)構(gòu)不會崩塌,并能保證電極材料在長循環(huán)過程中的結(jié)構(gòu)完整性。