近年来, 纳米硅基负极材料因具有高比容量而引起了人们的极大关注. 我们发展了低温熔盐热体系, 该体系通过还原SiCl 4, SiO 2获得了高性能纳米Si复合材料; 利用化学去合金化反应制备了多孔Si材料. 为进一步缓解硅的体积膨胀问题, 我们使用熔盐热还原富硅生物质竹叶获得了高性能Si@C复合材料, 利用氧化还原反应制备Si@C以及Si-Ge等复合材料. 通过高分子辅助的自组装过程, 制备了微纳结构的Si/石墨烯, Si/石墨烯/石墨等复合负极材料.
Li-S (Se) 系列电池具有较高的能量密度, 但如何解决S的溶出是关键点. 我们通过可控热解法获得了微孔碳, 实现了物理限制固硫; 利用多种硫化物与硫分子的键连作用实现化学固硫; 利用形成S-Se固溶体, S-P分子能有效地抑制硫溶出.
此外, 我们研究的混合离子水电池 (LiMnO 2 /NaTi 2(PO 4)3) 作为一种清洁能源代表, 其能量密度略高于铅酸电池, 无污染, 充放电速度快, 具有取代铅酸电池的潜力.
总结: 1.Si. 如何降低成本制备纳米硅粉, 以及将纳米硅粉, 石墨以及 '粘合剂' 非晶碳制备成分布均匀的维纳结构复合材料, 是需要研究解决的问题. 2.Li-S (Se) . 除了硫化锂的溶出问题, 还需解决金属负极的枝晶问题以保证安全性. 3.水系电池. 水系离子电池因采用中性盐水溶液作为电解质, 安全性能高, 比传统水系电池铅酸电池更加环保 (无污染) , 能够在大型储能技术和电动自行车, 低速电动车以及电动大巴车等领域取代铅酸电池.
