简介
锂离子电池自上世纪 90 年代问世以来,因其高能量密度、良好的循环稳定性及荷电保持能力已被广泛应用于各类用电设备。然而,随着各种大规模储能电站、电动汽车、智能电网的迅速发展,对锂离子电池的能量密度和功率密度提出了更高的要求。因此人们将重点放在了其它高比容量非碳负极材料的研究领域。过去人们所应用的储能材料,几乎都是具有明确结构与组成的晶体材料,而对非晶材料在储能领域的应用极少涉及。氧化物玻璃是一种具有独特无规则网络结构的非晶材料,玻璃材料不像晶体材料那样具有规则的晶格结构和晶界,这种开放的网络结构可以形成锂离子脱嵌通道,有利于锂离子扩散与传输,从而使电池获得稳定的循环性能与倍率性能。此外,氧化物玻璃还可以通过简便的方法通过控制其组分比例、冷却时间、热处理、异质元素掺杂,析晶等方式调控其网络结构,提高其导电性、改善离子传输效率,使其更好的实现储锂性能。我们设计合成了一种 MoO3-TeO2 玻璃材料,电化学测试发现所获得性能优于商业化石墨材料。尤其是表现出超长循环寿命和循环稳定性。我们将 MoO3-TeO2 玻璃材料作为锂离子电池负极材料进行了测试,在 1A g-1电流密度下,5000 个循环之后容量可以保持在 180 mAh g-1。而且,此材料制备过程十分简单,安全环保,是一种有潜力的锂离子电池负极材料。现已开展公斤级中试项目。