锂离子电池三维中空锡合金/高分子膜核壳纳米线阵列电极的稳定化研究

项目名称： 锂离子电池三维中空锡合金/高分子膜核壳纳米线阵列电极的稳定化研究

项目编号： No.51143009

项目类型： 专项基金项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 电工技术

项目作者： 许鑫华

作者单位： 天津大学

项目金额： 10万元

中文摘要： 三维锡基纳米线阵列电极对发展微型和大功率锂离子电池有重要的价值，但锡锂合金化过程中体积膨胀造成的充放电循环寿命低和三维结构稳定性差限制了其应用。本项目从三维锡基纳米线阵列负极的稳定化出发，设计了高分子纳米隔膜包覆的中空锡合金纳米线核壳结构，利用中空结构和高分子壳的柔性，缓解锡在充放电过程中体积变化，同时利用高分子膜阻止三维纳米线阵列电极由于形变导致的破坏。揭示中空锡合金/高分子膜三维核壳结构纳米线阵列负极组成、结构，核壳材料的模量与充放电过程中电极体积变化、稳定性以及电化学性能之间的内在关系，探讨其作用机制。在此基础上，提出将聚合物电解质膜与三维锡纳米线阵列一体化相结合的复合电极的构想，以构筑稳定的电极与电解质界面，进一步探讨聚合物电解质与金属纳米线电极界面相容性、传质、表面转化以及电荷传递等一系列复杂过程，揭示电解质的离子传输机理。

中文关键词： 锂离子电池；3D中空纳米结构；稳定化；锡基负极材料；电流置换

英文摘要：

英文关键词： lithium-ion batteries；3D hollow nanostructure；stability；Sn-based anode material；galvanic replacement