新能源材料優(yōu)秀課件

1、logo.1新能源材料新能源材料2u能源需求的持續(xù)增長能源需求的持續(xù)增長; ;u能源結構的變化；能源結構的變化； 一次性商品能源（原煤、原油、天然氣、水電）到二次電一次性商品能源（原煤、原油、天然氣、水電）到二次電池的發(fā)展池的發(fā)展u礦物能源面臨枯竭的前景；礦物能源面臨枯竭的前景；u礦物燃料燃燒造成的環(huán)境污染；礦物燃料燃燒造成的環(huán)境污染； 如：礦物燃燒時放出的如：礦物燃燒時放出的soso2 2、coco、coco2 2、nonox x、煙塵等。、煙塵等。人類社會對能源的需求與面臨的挑戰(zhàn)人類社會對能源的需求與面臨的挑戰(zhàn)第一章第一章 概述概述3新能源、新能源技術與新能源材料新能源、新能源技術與新能源

2、材料太陽能太陽能、生物質能、生物質能、核能核能（新型反應堆）、風能、地熱、（新型反應堆）、風能、地熱、海洋能等一次能源和二次能源中的海洋能等一次能源和二次能源中的氫能氫能。太陽能利用技術、氫能利用技術、核電技術、化學電能技太陽能利用技術、氫能利用技術、核電技術、化學電能技術、生物質能應用技術、風能、海洋能與地熱應用技術、術、生物質能應用技術、風能、海洋能與地熱應用技術、潮流能利用技術、地熱能技術。潮流能利用技術、地熱能技術。新型二次電池材料、燃料電池材料、太陽電池材料及核能新型二次電池材料、燃料電池材料、太陽電池材料及核能材料。材料。4新能源材料的主要進展新能源材料的主要進展v 金屬氫化物鎳電

3、池材料金屬氫化物鎳電池材料 （1）正極材料的改善，如改進球形）正極材料的改善，如改進球形ni/(oh)2 （2）ab5型儲氫合金的改進型儲氫合金的改進 （3）新型高容量儲氫電極合金的研究與開發(fā)，如）新型高容量儲氫電極合金的研究與開發(fā)，如ni/mh合合 金、金、mg-ni系合金系合金 v 鋰離子二次電池材料鋰離子二次電池材料 （1）碳負極材料）碳負極材料 （2）納米合金材料，如納米）納米合金材料，如納米sn、snsb、snag等等 （3）正極材料，如）正極材料，如licoo2 （4）電解質材料）電解質材料5v 燃料電池材料燃料電池材料 （1）質子交換膜型燃料電池）質子交換膜型燃料電池 （ pem

4、fc材料）材料） （2）熔融碳酸鹽型燃料電池（）熔融碳酸鹽型燃料電池（mcfc材料）材料） （3）固體氧化物燃料電池（）固體氧化物燃料電池（sofc材料）材料）v太陽電池材料太陽電池材料 太陽能電池發(fā)展的制約因素：太陽能電池發(fā)展的制約因素： （1）接受面積的問題；）接受面積的問題； （2）能量按時間分布不均勻的問題；）能量按時間分布不均勻的問題； （3）電池材料的問題；）電池材料的問題； （4）成本問題。）成本問題。6 太陽能電池材料的進展：太陽能電池材料的進展： （1）發(fā)展材料工藝，提高轉換效率；）發(fā)展材料工藝，提高轉換效率； （2）發(fā)展薄膜電池，節(jié)約材料消耗；）發(fā)展薄膜電池，節(jié)約材料消耗；

5、 （3）材料的大規(guī)模加工技術；）材料的大規(guī)模加工技術； （4）與建筑相結合。）與建筑相結合。v 核能材料核能材料 （1）包殼材料；）包殼材料； （2）核燃料；）核燃料； （3）聚變堆的第一壁材料；）聚變堆的第一壁材料； （4）核廢料的處理。）核廢料的處理。7第一篇第一篇 新型二次電池概述新型二次電池概述v 新型二次電池概述新型二次電池概述v 金屬氫化物鎳電池材料金屬氫化物鎳電池材料v 鋰離子電池材料鋰離子電池材料8第第1 1章章 新型二次電池材料新型二次電池材料二次電池二次電池1ni/mh二次電池二次電池23鋰離子二次電池鋰離子二次電池9二次電池二次電池v 放電時通過化學反應可以產生電能，通以

6、反向電流（充放電時通過化學反應可以產生電能，通以反向電流（充電）時則可使體系回復到原來狀態(tài)，即將電能以化學形電）時則可使體系回復到原來狀態(tài)，即將電能以化學形式重新儲存起來。這種電池稱為式重新儲存起來。這種電池稱為二次電池或蓄電池二次電池或蓄電池。v 分類：分類：鉛酸電池、鎘鎳電池鉛酸電池、鎘鎳電池、鋅鎳電池、金屬氫化物鎳、鋅鎳電池、金屬氫化物鎳電池、鋰高溫電池及鋰離子電池等（綠色電池）。電池、鋰高溫電池及鋰離子電池等（綠色電池）。v 研究熱點：儲氫材料及金屬氫化物鎳電池；鋰離子嵌入研究熱點：儲氫材料及金屬氫化物鎳電池；鋰離子嵌入材料及液態(tài)電解質鋰離子電池；聚合物電解質鋰蓄電池材料及液態(tài)電解質鋰

7、離子電池；聚合物電解質鋰蓄電池或鋰離子電池等。或鋰離子電池等。10ni/mh二次電池二次電池優(yōu)點優(yōu)點： 能量密度高，同尺寸電池，容量是能量密度高，同尺寸電池，容量是ni/cd電池的電池的1.52倍；倍； 無鎘污染，又稱綠色電池；無鎘污染，又稱綠色電池； 可大電流快速可大電流快速充電；充電； 工作電壓為工作電壓為1.2v，與，與ni/cd電池有互換性。電池有互換性。原理：原理：11電池反應電池反應2ni(oh+mniooh+mh充電）放電正極正極-22ni(oh+ohniooh+h o+e充電）放電-2m+h o+emh+oh充電放電負極負極商品商品ni/mhni/mh電池的形狀有圓柱形、方形和

8、扣式等多種類型；電池的形狀有圓柱形、方形和扣式等多種類型；按電池的正極制造工藝分類，則有燒結式和泡沫鎳式（含按電池的正極制造工藝分類，則有燒結式和泡沫鎳式（含纖維鎳式）兩大類型。纖維鎳式）兩大類型。1213ni/mh電池正極材料初期采用電池正極材料初期采用ni/cd電池用的燒結式正極；電池用的燒結式正極；隨后采用高孔率泡沫或纖維鎳和球形隨后采用高孔率泡沫或纖維鎳和球形ni(oh)2制造的氧化鎳制造的氧化鎳材料；目前生產材料；目前生產ni/mh電池所用的儲氫負極材料有電池所用的儲氫負極材料有ab5型合型合金和金和ab2型合金兩種。型合金兩種。14鋰離子二次電池鋰離子二次電池v工作原理工作原理15

9、正極反應正極反應+o+li +e22licoc o充電放電+66li +e+clic充電放電負極反應負極反應電池反應電池反應66+co+ ic22licoc ol充電放電商用鋰離子電池按形狀分類有圓柱形、方形和商用鋰離子電池按形狀分類有圓柱形、方形和扣式。按正極材料分類，有氧化鈷鋰型、氧化扣式。按正極材料分類，有氧化鈷鋰型、氧化鎳鋰型和氧化錳鋰型。鎳鋰型和氧化錳鋰型。16v 鋰離子電池的前景展望鋰離子電池的前景展望 （1 1）發(fā)展電動汽車用大容量鋰離子電池；）發(fā)展電動汽車用大容量鋰離子電池； （2 2）開發(fā)及使用新的高性能電極材料；）開發(fā)及使用新的高性能電極材料； （3 3）加速聚合物鋰離子電

10、池的實用化進展。）加速聚合物鋰離子電池的實用化進展。17第第2 2章章 金屬氫化物鎳電池材料金屬氫化物鎳電池材料v高密度球形高密度球形ni(oh)2正極材料正極材料v 儲氫合金材料儲氫合金材料v ab2型型laves相儲氫電極合金相儲氫電極合金v其他新型高容量儲氫電極合金、其他新型高容量儲氫電極合金、vni/mh電池材料的再生利用電池材料的再生利用182.1高密度球形高密度球形ni(oh)2正極材料正極材料2.1.1 球形球形ni(oh)2的基本性質與制備方法的基本性質與制備方法ni(oh)2是涂覆是涂覆ni/mh電池正極使用的活性物質。電電池正極使用的活性物質。電極充電時極充電時ni(oh)

11、2轉變成轉變成niooh，ni2+被氧化成被氧化成ni3+；放電時；放電時niooh逆變成逆變成ni(oh)2， ni3+還原成還原成ni2+。電極的充放電反應式為：。電極的充放電反應式為：-22ni(oh+ohniooh+h o+e充電）放電19高密度球形高密度球形ni(oh)2能提高電極單位體積的填充能提高電極單位體積的填充量和放電容量，且具有良好的充填流動性；松量和放電容量，且具有良好的充填流動性；松裝密度大于裝密度大于1.5g/ml、振實密度大于、振實密度大于2.0g/ml的球形的球形ni(oh)2為高密度球形為高密度球形ni(oh)2。ni(oh)2存在存在、兩種晶型，兩種晶型， n

12、iooh存在存在、兩種晶型。兩種晶型。目前生產目前生產ni/mh電池使用的電池使用的ni(oh)2均為均為型。型。在充放電過程中，各種晶型的轉變關系如下圖：在充放電過程中，各種晶型的轉變關系如下圖：20v制備方法制備方法 主要有主要有化學沉淀晶體生長法化學沉淀晶體生長法（制備的（制備的 ni(oh)2綜合性能較好）、鎳粉高壓催化氧化法綜合性能較好）、鎳粉高壓催化氧化法及金屬鎳電解沉淀法。及金屬鎳電解沉淀法。2.1.2影響高密度球形影響高密度球形ni(oh)2電化學性能的因素電化學性能的因素主要因素有化學組成、粒徑大小及粒徑分布、密度、主要因素有化學組成、粒徑大小及粒徑分布、密度、晶型、表面形態(tài)

13、和組織結構等。晶型、表面形態(tài)和組織結構等。21化學組成的影響化學組成的影響（1）鈷的影響）鈷的影響在在ni(oh)2中添加中添加co可提高可提高ni(oh)2的利用率、的利用率、增加電化學過程中增加電化學過程中ni2+/ni3+間反應的可逆性及改善傳間反應的可逆性及改善傳質和導電性能。此外摻鈷還能提高析氧電位，降低電池質和導電性能。此外摻鈷還能提高析氧電位，降低電池內壓，提高內壓，提高ni(oh)2的利用率。摻加量在的利用率。摻加量在2%以下較以下較合適，過高會增加電池的自放電率，影響其他電學性能。合適，過高會增加電池的自放電率，影響其他電學性能。（2）鋅的影響）鋅的影響摻鋅提高析氧電位、細化

14、微晶晶粒、抑制過充時摻鋅提高析氧電位、細化微晶晶粒、抑制過充時- niooh的產生并可減少電極體積膨脹的產生并可減少電極體積膨脹22（3）鈣、鎂的影響）鈣、鎂的影響鈣鎂過高（鈣鎂過高（0.02%）會降低）會降低ni(oh)2的活性，阻止的活性，阻止ni(oh)2中的質子的傳遞，妨礙中的質子的傳遞，妨礙ni2+/ni3+的相互轉化、的相互轉化、加速容量和電壓平臺的衰減和影響電池循環(huán)壽命。加速容量和電壓平臺的衰減和影響電池循環(huán)壽命。（4）鐵的影響）鐵的影響含有較高的鐵，增加電池的自放電，影響電池正常含有較高的鐵，增加電池的自放電，影響電池正常使用。使用。（5）硫酸鹽、碳酸鹽的影響）硫酸鹽、碳酸鹽的

15、影響其含量升高，其含量升高，ni(oh)2的晶體結構發(fā)生變化，放電的晶體結構發(fā)生變化，放電容量降低，電極極化增加。容量降低，電極極化增加。23粒徑及粒徑分布的影響粒徑及粒徑分布的影響粒徑大小及粒徑分布主要影響粒徑大小及粒徑分布主要影響ni(oh)2的活性、比表的活性、比表面積、松裝和振實密度。一般粒徑小，比表面積大，面積、松裝和振實密度。一般粒徑小，比表面積大，活性就搞。但粒徑過小，會降低松裝和振實密度?；钚跃透?。但粒徑過小，會降低松裝和振實密度。表面狀態(tài)的影響表面狀態(tài)的影響一般表面光滑、球形度好的一般表面光滑、球形度好的ni(oh)2的振實密度高，的振實密度高，流動性好，但活性差；而球形度低

16、、表面粗糙、孔隙流動性好，但活性差；而球形度低、表面粗糙、孔隙發(fā)達的產品振實密度相對較低，流動性差，但活性較發(fā)達的產品振實密度相對較低，流動性差，但活性較高。高。24微晶晶粒尺寸及缺陷的影響微晶晶粒尺寸及缺陷的影響結晶度差、層錯率高、微晶晶粒小、微晶排列無序的結晶度差、層錯率高、微晶晶粒小、微晶排列無序的ni(oh)2的活化速度快，放電容量高，循環(huán)壽命長，其的活化速度快，放電容量高，循環(huán)壽命長，其他電性能也較好。他電性能也較好。2.1.3 ni(oh)2正極材料的研究動向正極材料的研究動向（1 1）新型添加劑的研究）新型添加劑的研究日本和德國正在開發(fā)錳、鈦和鋁等新型添加劑，可增加日本和德國正在

17、開發(fā)錳、鈦和鋁等新型添加劑，可增加ni(oh)2晶體內部的生長缺陷和變形缺陷、提高晶體內部的生長缺陷和變形缺陷、提高ni(oh)2的的放電容量和改善其他電化學性能。放電容量和改善其他電化學性能。25（2） ni(oh)2表面覆表面覆co或或co(oh)2的研究的研究采用化學鍍方法在采用化學鍍方法在ni(oh)2表面覆表面覆co或或co(oh)2，使正，使正極的性能得到進一步提高，增大電極的放電深度、提極的性能得到進一步提高，增大電極的放電深度、提高活性物質的利用率和放電容量，但表面的鍍層不夠高活性物質的利用率和放電容量，但表面的鍍層不夠牢固，經一定周期充放電循環(huán)后會出現(xiàn)表面鍍層溶解牢固，經一定

18、周期充放電循環(huán)后會出現(xiàn)表面鍍層溶解和脫落的現(xiàn)象，需進一步研究改進。和脫落的現(xiàn)象，需進一步研究改進。2.2 儲氫合金負極材料概述儲氫合金負極材料概述目前研究的儲氫合金負極材料主要有目前研究的儲氫合金負極材料主要有ab5型稀土鎳系儲型稀土鎳系儲氫合金、氫合金、ab2型型laves相合金、相合金、ab型型ti-ni系合金、系合金、a2b型鎂基儲氫合金以及型鎂基儲氫合金以及v基固溶體型合金等幾種類型?；倘荏w型合金等幾種類型。26v 用于用于ni/mh電池負極材料的儲氫合金應滿足的條件：電池負極材料的儲氫合金應滿足的條件：（1 1）電化學儲氫容量高，在較寬的溫度范圍不發(fā)生太大的）電化學儲氫容量高，在較

19、寬的溫度范圍不發(fā)生太大的變化，合金氧化物的平衡氫壓適當，對氫的陽極極化具有變化，合金氧化物的平衡氫壓適當，對氫的陽極極化具有良好的催化作用；良好的催化作用；（2 2）在氫的陽極氧化電位范圍內，儲氫合金具有較強的抗）在氫的陽極氧化電位范圍內，儲氫合金具有較強的抗陽極氧化能力；陽極氧化能力；（3 3）在堿性電解質溶液中合金組分的化學性質相對穩(wěn)定；）在堿性電解質溶液中合金組分的化學性質相對穩(wěn)定；（4 4）反復充放電過程中合金不易粉化，制成的電極能保持）反復充放電過程中合金不易粉化，制成的電極能保持形狀穩(wěn)定；形狀穩(wěn)定；（5 5）合金應具有良好的電荷熱的傳導性；）合金應具有良好的電荷熱的傳導性；（6 6

20、）原材料成本低廉。）原材料成本低廉。27ab5型稀土鎳系儲氫合金型稀土鎳系儲氫合金v代表代表lani5合金合金 lani5合金因合金吸氫后晶胞體積膨脹較大，隨合金因合金吸氫后晶胞體積膨脹較大，隨著充放電循環(huán)的進行，其容量迅速衰減，不宜著充放電循環(huán)的進行，其容量迅速衰減，不宜作為作為ni/mh電池負極材料，解決辦法就是降低電池負極材料，解決辦法就是降低合金中合金中co的含量，并用廉價的混合稀土的含量，并用廉價的混合稀土mm替替代單一稀土代單一稀土la和和nd制備制備lani5系多元合金。系多元合金。28v代表代表zrmn2合金合金 具有儲氫容量高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點。主要有具有儲氫容量高、循環(huán)壽命

21、長等優(yōu)點。主要有c15型（型（mgcu2）型面心立方結構和）型面心立方結構和c14型型 （mgzn2型立方結構）。型立方結構）。 ab2型合金目前還存在初期活化困難、高倍率型合金目前還存在初期活化困難、高倍率放電性能較差，以及合金的原材料價格相對偏放電性能較差，以及合金的原材料價格相對偏高等問題。高等問題。ab2型型laves相合金相合金29v 以以mg2ni為代表的鎂基儲氫合金具有儲氫量高、資源豐為代表的鎂基儲氫合金具有儲氫量高、資源豐富、價格低廉等特點，但吸氫動力學性能較差，使其難以富、價格低廉等特點，但吸氫動力學性能較差，使其難以在電化學儲氫領域得到應用。在電化學儲氫領域得到應用。v基固

22、溶體型合金基固溶體型合金鎂基儲氫合金鎂基儲氫合金v v基固溶體日合金吸氫后可生成基固溶體日合金吸氫后可生成vh和和vh2兩種氫化物，兩種氫化物，具有儲氫量大特點，但具有儲氫量大特點，但v基固溶體本身不具備電極活性，基固溶體本身不具備電極活性，所以較少研究。通過在所以較少研究。通過在v基固溶體的晶界上析出電催化活基固溶體的晶界上析出電催化活性良好的性良好的ti/ni等第二相后，可使等第二相后，可使v基固溶體合金稱為一基固溶體合金稱為一類新型高容量儲氫電極材料。類新型高容量儲氫電極材料。30ab5型混合稀土系儲氫電極合金中，合金化學式的型混合稀土系儲氫電極合金中，合金化學式的a側是混側是混合稀土金

23、屬，主要由合稀土金屬，主要由la、ce、pr、nd四種稀土元素組成。四種稀土元素組成?？梢苑譃楦昏|混合稀土（可以分為富鑭混合稀土（ml）和富鈰混合稀土（）和富鈰混合稀土（mm）兩種）兩種類型。類型。主要分為單一稀土和二元混合稀土組成對合金電極性能的影主要分為單一稀土和二元混合稀土組成對合金電極性能的影響。其中單一主要包括響。其中單一主要包括la、ce、pr、nd四種單一稀土元四種單一稀土元素；混合主要是素；混合主要是la-ce二元混合稀土，二元混合稀土， la-pr二元混合稀二元混合稀土，土， la-nd二元混合稀土；市售混合題圖組成主要是調整二元混合稀土；市售混合題圖組成主要是調整la和和c

24、e的比例，進一步優(yōu)化，提高儲氫電極合金性能。的比例，進一步優(yōu)化，提高儲氫電極合金性能。2.3 ab5型混合稀土系儲氫電極合金型混合稀土系儲氫電極合金2.3.1 合金的化學成分與電極性能合金的化學成分與電極性能合金合金a測混合稀土組成的優(yōu)化測混合稀土組成的優(yōu)化31lani5型合金吸放氫后晶胞體積膨脹較大，在反復吸放氫過型合金吸放氫后晶胞體積膨脹較大，在反復吸放氫過程中，合金會嚴重粉化，比表面積隨之增大，從而增大合金程中，合金會嚴重粉化，比表面積隨之增大，從而增大合金的氧化腐蝕，使合金過早失去吸放氫能力，因此除的氧化腐蝕，使合金過早失去吸放氫能力，因此除a測元素測元素優(yōu)化外，可以將優(yōu)化外，可以將b

25、測元素的優(yōu)化。測元素的優(yōu)化。1）鈷元素的作用）鈷元素的作用鈷能夠降低合金的顯微硬度、增強柔韌性、減少合金氫化后鈷能夠降低合金的顯微硬度、增強柔韌性、減少合金氫化后的體積膨脹和提高合金的抗粉化能力；同時，在充放電過程的體積膨脹和提高合金的抗粉化能力；同時，在充放電過程中，鈷還能抑制合金表面中，鈷還能抑制合金表面mn、al等元素溶出，減少合金的等元素溶出，減少合金的腐蝕速率，從而提高合金的循環(huán)壽命。由于鈷價格昂貴，可腐蝕速率，從而提高合金的循環(huán)壽命。由于鈷價格昂貴，可以用以用cu、fe、si等替代。等替代。合金合金b測元素的優(yōu)化測元素的優(yōu)化322）錳元素的作用）錳元素的作用錳對錳對ni的部分替代可

26、以降低儲氫合金的平衡氫壓，的部分替代可以降低儲氫合金的平衡氫壓，減小吸放氫過程的滯后程度。減小吸放氫過程的滯后程度。3）鋁、硅元素的作用）鋁、硅元素的作用al對對ni的部分替代可以降低儲氫合金的平衡氫壓，的部分替代可以降低儲氫合金的平衡氫壓，但隨著替代量的增加，合金的儲氫容量有所降低。但隨著替代量的增加，合金的儲氫容量有所降低。此外在充放電過程中，合金表面的此外在充放電過程中，合金表面的al會形成一層比會形成一層比較致密的氧化膜，可以防止合金的進一步氧化腐較致密的氧化膜，可以防止合金的進一步氧化腐蝕，可以提高合金的循環(huán)穩(wěn)定性。蝕，可以提高合金的循環(huán)穩(wěn)定性。334）銅、鐵元素的作用）銅、鐵元素的

27、作用在合金中加入適量的在合金中加入適量的cu能降低合金的顯微硬度和吸氫體積能降低合金的顯微硬度和吸氫體積膨脹，有利于提高合金的抗粉化能力。膨脹，有利于提高合金的抗粉化能力。fe大于大于ni的部分替的部分替代能夠降低合金的平衡氫壓，但使合金的儲氫容量有所降代能夠降低合金的平衡氫壓，但使合金的儲氫容量有所降低，同時，在降低合金吸氫體積膨脹和粉化速率方面，低，同時，在降低合金吸氫體積膨脹和粉化速率方面，fe具具有與有與co相似的特性。相似的特性。5）其他元素的作用）其他元素的作用微量微量ti部分替代部分替代ni時，可使合金的放電容量及循環(huán)穩(wěn)定性得時，可使合金的放電容量及循環(huán)穩(wěn)定性得到提高；到提高；z

28、r或或v對對ni的部分替代將加大合金的吸氫粉化傾的部分替代將加大合金的吸氫粉化傾向，降低合金的循環(huán)穩(wěn)定性；向，降低合金的循環(huán)穩(wěn)定性；sn或或ge對對ni的部分替代能降的部分替代能降低合金的平衡氫壓，提高合金的吸放氫速率，并能減小合金低合金的平衡氫壓，提高合金的吸放氫速率，并能減小合金氧化得氧化得 體積膨脹，使合金的循環(huán)穩(wěn)定性得到改善；一種含體積膨脹，使合金的循環(huán)穩(wěn)定性得到改善；一種含鋰鋰和以和以zn替代替代co的專利合金，可以使合金的電化學容量和循的專利合金，可以使合金的電化學容量和循環(huán)穩(wěn)定均有一定提高。環(huán)穩(wěn)定均有一定提高。342.3.2 合金的表面改性處理與電極性能合金的表面改性處理與電極性

29、能合金表面的成分、微觀結構及電催化活性等對合金電極和合金表面的成分、微觀結構及電催化活性等對合金電極和ni/mh電池的性能有著重要的影響，通過對儲氫合金進行適當的表面處電池的性能有著重要的影響，通過對儲氫合金進行適當的表面處理，可以顯著改變合金的表面特性，使合金電極和電池的性能進理，可以顯著改變合金的表面特性，使合金電極和電池的性能進一步得到提高。一步得到提高。表面包覆處理表面包覆處理1）化學鍍）化學鍍在儲氫合金粉表面包覆一層在儲氫合金粉表面包覆一層cu、ni、co等金屬或合金的作用是：等金屬或合金的作用是：作為表面保護層，防止表面氧化及鈍化，提高電極循環(huán)壽命；作為表面保護層，防止表面氧化及鈍

30、化，提高電極循環(huán)壽命； 作為儲氫合金之間及其與基體之間的集流體，改善電極導電作為儲氫合金之間及其與基體之間的集流體，改善電極導電性，同時改善電極導熱性，提高活性物質利用率；性，同時改善電極導熱性，提高活性物質利用率； 有助于氫原有助于氫原子向體相擴散，提高金屬氫化物電極的充電效率，降低電池內壓。子向體相擴散，提高金屬氫化物電極的充電效率，降低電池內壓。352）電鍍）電鍍電鍍鍍層與化學鍍具有相同的作用，但由于合金粉電鍍鍍層與化學鍍具有相同的作用，但由于合金粉的電鍍設備較為復雜，對電鍍的研究相對較少。電的電鍍設備較為復雜，對電鍍的研究相對較少。電鍍鍍pd對放電容量沒有明顯提高，但可改善電極的活對放

31、電容量沒有明顯提高，但可改善電極的活化性能；電鍍化性能；電鍍co可使合金電極的放電容量有較大提可使合金電極的放電容量有較大提高。高。3）機械合金化方法）機械合金化方法通過機械合金的方法可以在儲氫合金表面形成一層通過機械合金的方法可以在儲氫合金表面形成一層金屬包覆層（如金屬包覆層（如ni、co、cu等），使合金電極的等），使合金電極的放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性得到提高。放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性得到提高。36在儲氫合金表面涂上一層疏水性有機物，可使負極表面形成在儲氫合金表面涂上一層疏水性有機物，可使負極表面形成微空間，有利于提高充電后期及快速充電時氫、氧復合為水微空間，有利于提高充電后期及快速充電時氫、氧復

32、合為水的反應速度，從而降低電池內壓，提高循環(huán)壽命。對儲氫合的反應速度，從而降低電池內壓，提高循環(huán)壽命。對儲氫合金表面進行特殊憎水處理，對氫、氧復合也有良好的催化作金表面進行特殊憎水處理，對氫、氧復合也有良好的催化作用，并能降低電極極化，從而提高了電極高倍率放電能力和用，并能降低電極極化，從而提高了電極高倍率放電能力和大電流的充放電效率。大電流的充放電效率。在儲氫合金表面涂覆貴金屬也能有效提高電極性能。在儲氫合金表面涂覆貴金屬也能有效提高電極性能。在合金表面修飾一層連續(xù)親水性有機物膜，并在親水性有機在合金表面修飾一層連續(xù)親水性有機物膜，并在親水性有機膜上修飾不連續(xù)的孤立島狀的憎水性有機物，能夠顯

33、著提高膜上修飾不連續(xù)的孤立島狀的憎水性有機物，能夠顯著提高合金的抗氧化能力及電池循環(huán)壽命。合金的抗氧化能力及電池循環(huán)壽命。用非金屬材料修飾合金表面也能有效提高電極性能。用非金屬材料修飾合金表面也能有效提高電極性能。表面修飾表面修飾37經濃（熱）經濃（熱）koh溶液處理后，隨著合金表面層中溶液處理后，隨著合金表面層中mn、al等等元素的溶解，將在合金表面形成一層具有較高催化活性的富元素的溶解，將在合金表面形成一層具有較高催化活性的富鎳層。它不僅提高了合金粉之間的導電性能，而且顯著改善鎳層。它不僅提高了合金粉之間的導電性能，而且顯著改善了電極的活化性能和高倍率放電性能。同時防止合金表面層了電極的活

34、化性能和高倍率放電性能。同時防止合金表面層進一步腐蝕，提高合金的耐久性。但得注意熱堿處理必須嚴進一步腐蝕，提高合金的耐久性。但得注意熱堿處理必須嚴格控制處理的工藝條件，否則合金的過度腐蝕會損失一部分格控制處理的工藝條件，否則合金的過度腐蝕會損失一部分有效容量，同時長時間堿處理所造成的表面腐蝕凹痕和空洞有效容量，同時長時間堿處理所造成的表面腐蝕凹痕和空洞加速了合金的腐蝕，反而降低了循環(huán)壽命。加速了合金的腐蝕，反而降低了循環(huán)壽命。熱堿處理熱堿處理氟化物處理氟化物處理經經hf等氟化物溶液處理后，合金的活化、高倍率放電性能等氟化物溶液處理后，合金的活化、高倍率放電性能及循環(huán)穩(wěn)定均能得到一定的改善。及循

35、環(huán)穩(wěn)定均能得到一定的改善。38氟化物處理氟化物處理儲氫合金經酸浸漬處理后，可溶解除去合金表面的稀土氧化儲氫合金經酸浸漬處理后，可溶解除去合金表面的稀土氧化層，并在合金表面形成電催化活性良好的富層，并在合金表面形成電催化活性良好的富ni（co）層。）層。同時，由于合金表面層氧化產生較多的微裂紋，使合金的比同時，由于合金表面層氧化產生較多的微裂紋，使合金的比表面積增大，從而使合金的活化及高倍率放電性能得到改善。表面積增大，從而使合金的活化及高倍率放電性能得到改善?；瘜W還原處理化學還原處理采用含有還原劑（如采用含有還原劑（如kbh4、nabh4以及次磷酸鹽等）的以及次磷酸鹽等）的熱堿溶液對合金粉（或

36、熱堿溶液對合金粉（或mh電極）進行浸漬處理后，可以改電極）進行浸漬處理后，可以改善合金電極的性能；同時由于合金表面部分金屬元素溶解，善合金電極的性能；同時由于合金表面部分金屬元素溶解，表面形成具有較高催化活性的富鎳層，防止了表面形成具有較高催化活性的富鎳層，防止了mh電極在循電極在循環(huán)過程中的氧化和粉化，提高了合金的循環(huán)穩(wěn)定性。環(huán)過程中的氧化和粉化，提高了合金的循環(huán)穩(wěn)定性。mh電電極的初始容量、活化性能、循環(huán)穩(wěn)定性、電催化活性和快速極的初始容量、活化性能、循環(huán)穩(wěn)定性、電催化活性和快速放電能力也能得到顯著提高。放電能力也能得到顯著提高。392.3.3 合金的組織結構與電極性能合金的組織結構與電極

37、性能在合金的晶界上有不同種類的合金元素或第二相析出時，則在合金的晶界上有不同種類的合金元素或第二相析出時，則可能促進（或抑制）合金的吸氫粉化及腐蝕過程，降低（或可能促進（或抑制）合金的吸氫粉化及腐蝕過程，降低（或提高）合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性；也可能因晶界析出的第二相提高）合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性；也可能因晶界析出的第二相具有良好的電催化活性，從而使合金電極的高倍率放典型能具有良好的電催化活性，從而使合金電極的高倍率放典型能得到改善。得到改善。常規(guī)鑄造合金的組織結構與電極性能常規(guī)鑄造合金的組織結構與電極性能ab5型混合稀土系儲氫合金的常規(guī)鑄造過程中，提高合金的型混合稀土系儲氫合金的常規(guī)鑄造過程中，提高

38、合金的凝固冷卻速度（急冷凝固）是提高合金循環(huán)穩(wěn)定性的有效途凝固冷卻速度（急冷凝固）是提高合金循環(huán)穩(wěn)定性的有效途徑。而對放電容量較高的含徑。而對放電容量較高的含mn合金而言，適當的退火處理合金而言，適當的退火處理可使合金的電極性能進一步得到改善?？墒购辖鸬碾姌O性能進一步得到改善。40快速凝固合金的組織結構與電極性能快速凝固合金的組織結構與電極性能儲氫合金快速凝固制備方法主要有氣體霧化法和單輥快淬法。儲氫合金快速凝固制備方法主要有氣體霧化法和單輥快淬法。氣體霧化法是通過高壓氣體霧化法是通過高壓ar氣流（氣流（28mpa）將合金熔體霧）將合金熔體霧化分散為細小液滴的一種快速凝固方法。化分散為細小液滴

39、的一種快速凝固方法。合金的凝固冷卻速度合金的凝固冷卻速度為為103104k/s，可獲得，可獲得3040微米球形合金粉末微米球形合金粉末氣體霧氣體霧化合金的循環(huán)穩(wěn)定性比常規(guī)鑄造合金有顯著提高，還可以使化合金的循環(huán)穩(wěn)定性比常規(guī)鑄造合金有顯著提高，還可以使co及無及無co合金的循環(huán)穩(wěn)定性得到顯著改善。但是球形合金也合金的循環(huán)穩(wěn)定性得到顯著改善。但是球形合金也存在反應的比表面積最小和晶格應變較大的問題，導致氣體霧存在反應的比表面積最小和晶格應變較大的問題，導致氣體霧化合金的初期活化比較困難，并降低合金的高倍率放電性能，化合金的初期活化比較困難，并降低合金的高倍率放電性能，因此必須對球形合金粉進行熱堿浸

40、漬等表面處理或真空退火處因此必須對球形合金粉進行熱堿浸漬等表面處理或真空退火處理，才能更好地滿足理，才能更好地滿足ni/mh電池的實用性能。電池的實用性能。41單輥快淬法試講合金熔體傾倒（或噴射）在高速旋轉單輥快淬法試講合金熔體傾倒（或噴射）在高速旋轉（15003000r/min）的水冷銅輥上進行快淬的快速凝）的水冷銅輥上進行快淬的快速凝固方法，合金的凝固冷卻速度為固方法，合金的凝固冷卻速度為105106k/s，可獲得，可獲得3050微米的合金薄片。微米的合金薄片。單輥快淬方法可使合金生成超細晶粒的柱晶組織并有效抑制單輥快淬方法可使合金生成超細晶粒的柱晶組織并有效抑制稀土和稀土和mn等元素的凝

41、固偏析，快淬合金的循環(huán)穩(wěn)定性均比等元素的凝固偏析，快淬合金的循環(huán)穩(wěn)定性均比常規(guī)鑄造合金有顯著提高。但隨著單輥快淬時合金凝固冷卻常規(guī)鑄造合金有顯著提高。但隨著單輥快淬時合金凝固冷卻速度的增大，可使合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性進一步提高，但合速度的增大，可使合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性進一步提高，但合金的活化循環(huán)次數明顯增多，其實放電容量有所降低，因此金的活化循環(huán)次數明顯增多，其實放電容量有所降低，因此必須選擇合適的凝固冷卻速度才能使快淬合金獲得較好的綜必須選擇合適的凝固冷卻速度才能使快淬合金獲得較好的綜合性能。此外可以適當的低溫（合性能。此外可以適當的低溫（400）退火處理，消除合）退火處理，消除合金中位錯等缺

42、陷，使循環(huán)性得到改善。金中位錯等缺陷，使循環(huán)性得到改善。42在在ab5型混合稀土系合金中型混合稀土系合金中a測或測或b測過高或過低導致某相測過高或過低導致某相偏析，會降低合金的循環(huán)穩(wěn)定性，因此要準確控制混合稀土偏析，會降低合金的循環(huán)穩(wěn)定性，因此要準確控制混合稀土金屬的成分，使合金保持金屬的成分，使合金保持a：b（原子比）（原子比）=1：5的正?；恼；瘜W計量比。在用學計量比。在用zr部分替代部分替代la或或mm的合金中，發(fā)現(xiàn)晶界的合金中，發(fā)現(xiàn)晶界上不吸氫的上不吸氫的zrni5第二相析出型具有抑制合金粉化的作用，第二相析出型具有抑制合金粉化的作用，使合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性得到改善。對合金進行快速

43、凝固或使合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性得到改善。對合金進行快速凝固或適當均勻化退火處理是消除合金元素或有害第二相晶界偏析適當均勻化退火處理是消除合金元素或有害第二相晶界偏析的有效途徑。的有效途徑。合金的晶界析出物與電極性能合金的晶界析出物與電極性能432.4 ab2型型laves相儲氫電極合金相儲氫電極合金a原子核原子核b原子的原子半徑之比（原子的原子半徑之比（ra/rb）接近于）接近于1.2左右而左右而形成一種密堆排列的形成一種密堆排列的laves相結構。相結構。 ab2型合金比型合金比ab5型型合金的儲氫密度更高，可使合金的儲氫密度更高，可使ni/mh電池的能量密度進一步電池的能量密度進一步提高。提

44、高。2.4.1 ab2型型laves相儲氫電極合金的基本特征相儲氫電極合金的基本特征ab2型型laves相儲氫電極合金的過程中，必須用相儲氫電極合金的過程中，必須用ni和其他和其他元素部分替代元素部分替代zrm2或或tim2合金合金b側的元素，或用側的元素，或用ti等元素等元素部分替代部分替代zrm2合金合金a側的側的zr，調整合金氫化物的平衡氫壓，調整合金氫化物的平衡氫壓機其他性能，使合金具有良好的電極性能。機其他性能，使合金具有良好的電極性能。合金成分的多組元特征合金成分的多組元特征44合金的多相結構特征合金的多相結構特征通常含有通常含有c14和和c15型兩種型兩種laves相，此外還可能

45、存在有相，此外還可能存在有zr7ni10、zr9ni11以及固溶體等以及固溶體等laves相。合金相。合金a側含側含ti量較高量較高的合金通常以的合金通常以c14型型laves相為主相，而含相為主相，而含zr量較高的合金量較高的合金以以c15型型laves相為主相，在不同的體系中，相為主相，在不同的體系中， c14和和c15型兩種型兩種laves相對合金的電極性能往往表現(xiàn)不同的作用和影響，因相對合金的電極性能往往表現(xiàn)不同的作用和影響，因此必須對具體的合金體系確定兩種此必須對具體的合金體系確定兩種laves相的合適比例，使相的合適比例，使合金具有較好的綜合性能。合金具有較好的綜合性能。45ab2

46、型合金與型合金與ab5型合金的吸放氫特性比較型合金的吸放氫特性比較ab2型合金的氣態(tài)可逆儲氫量大于型合金的氣態(tài)可逆儲氫量大于ab5型合金；放電容量提型合金；放電容量提高高30%左右，但左右，但ab2型合金的活化性能明顯不如型合金的活化性能明顯不如ab5型合型合金，許多金，許多ab2型合金通常必須經過表面改性處理，合金的活型合金通常必須經過表面改性處理，合金的活化性能才能滿足實用化的要求?；阅懿拍軡M足實用化的要求。2.4.2 ab2型型laves相儲氫電極合金的研究開發(fā)相儲氫電極合金的研究開發(fā)合金成分的優(yōu)化篩選研究合金成分的優(yōu)化篩選研究主要包括主要包括zr(mn-v-ni-cr)2型合金；型合

47、金； zr(mn-v-ni-m)2+型合金；型合金； zr1-xtix(mn-v-ni-m)22+合金；合金； ovonic合金合金46合金相結構的優(yōu)化研究合金相結構的優(yōu)化研究通過對合金成分和相結構的綜合優(yōu)化，能使合金的電極性能通過對合金成分和相結構的綜合優(yōu)化，能使合金的電極性能改善，但含有較多的改善，但含有較多的zr-ni型非型非laves相，限制了合金放電相，限制了合金放電容量的進一步提高。采用鑄造方法制備容量的進一步提高。采用鑄造方法制備zr系多元合金過程系多元合金過程中，因合金的凝固冷卻速度緩慢（中，因合金的凝固冷卻速度緩慢（102k/s)，導致合金成，導致合金成分偏析，這是合金中生成

48、分偏析，這是合金中生成zr-ni型非型非laves相的重要原因，相的重要原因，制約合金放電量及循環(huán)穩(wěn)定性的進一步提高，因此在合金制制約合金放電量及循環(huán)穩(wěn)定性的進一步提高，因此在合金制備過程中，對合金進行快速凝固或退火處理以消除合金中備過程中，對合金進行快速凝固或退火處理以消除合金中zr-ni型非型非laves相，可使相，可使zr系合金的電極性能明顯改善。系合金的電極性能明顯改善。471）熱堿浸漬處理）熱堿浸漬處理2）熱堿）熱堿+還原劑浸漬處理還原劑浸漬處理3）氟化物處理）氟化物處理4）添加微量稀土元素）添加微量稀土元素ab2型儲氫電極合金的表面改性處理型儲氫電極合金的表面改性處理2.4.3 a

49、b2型型laves相儲氫電極合金的發(fā)展方向相儲氫電極合金的發(fā)展方向1）合金的表面狀態(tài)與表面改性處理研究）合金的表面狀態(tài)與表面改性處理研究2）合金成分與相結構的綜合優(yōu)化研究）合金成分與相結構的綜合優(yōu)化研究3）合金的制備技術研究）合金的制備技術研究4）降低合金的生產成本）降低合金的生產成本482.5 其他新型高容量儲氫電極合金其他新型高容量儲氫電極合金研究開發(fā)中的新型高容量儲氫電極合金主要有研究開發(fā)中的新型高容量儲氫電極合金主要有mg-ni系非系非晶晶合金和合金和v基固溶體型合金兩種類型?；倘荏w型合金兩種類型。2.5.1 mg-ni系非晶合金系非晶合金以以mg2ni為代表的為代表的mg-ni合金

50、具有儲氫量大（理論容量近合金具有儲氫量大（理論容量近1000mah/g)、資源豐富及價格低廉等突出特點。國內采用置、資源豐富及價格低廉等突出特點。國內采用置換擴散法及固相擴散法合成的晶態(tài)換擴散法及固相擴散法合成的晶態(tài)mg-ni系合金，可使合金的動系合金，可使合金的動力學及熱力學性能得到顯著改善，并具有一定的室溫充放電能力學及熱力學性能得到顯著改善，并具有一定的室溫充放電能力；采用機械合金化制備的非晶態(tài)力；采用機械合金化制備的非晶態(tài)mg-ni系合金具有比表面積大系合金具有比表面積大和電化學活性高的特點，室溫下實現(xiàn)充放電過程；采用元素和電化學活性高的特點，室溫下實現(xiàn)充放電過程；采用元素y部部分分替

51、代替代mg2ni中的中的ni可在一定程度上改善合金電極的吸放氫性能。可在一定程度上改善合金電極的吸放氫性能。49日本東芝公司研究發(fā)現(xiàn)：當用日本東芝公司研究發(fā)現(xiàn)：當用al或或mn部分替代部分替代mg2ni中的中的mg時，可降低合金氫化物的穩(wěn)定性，提高合金的可逆吸放氫時，可降低合金氫化物的穩(wěn)定性，提高合金的可逆吸放氫能力。目前，非晶態(tài)能力。目前，非晶態(tài)mg-ni系合金的放電容量已達到系合金的放電容量已達到500800mah/g左右，具有開發(fā)前景，但非晶態(tài)左右，具有開發(fā)前景，但非晶態(tài)mg-ni合合金目前仍存在循環(huán)穩(wěn)定性差的問題，必須進一步研究改進。金目前仍存在循環(huán)穩(wěn)定性差的問題，必須進一步研究改進。

52、2.5.2 v基固溶體型合金基固溶體型合金v基固溶體型合金具有可逆儲氫量大，氫在氫化物中的擴撒速基固溶體型合金具有可逆儲氫量大，氫在氫化物中的擴撒速率較快等優(yōu)點，已在氫的儲存、凈化、壓縮以及氫的同位素分率較快等優(yōu)點，已在氫的儲存、凈化、壓縮以及氫的同位素分離等領域較早得到應用。主要包括離等領域較早得到應用。主要包括v3tinix合金、合金、v3tini0.56 mx合金及以合金及以laves相為第二相的相為第二相的v基固溶體型合金?；倘荏w型合金。50v3tinix合金合金v3tinix合金中，合金中，tini基第二相的組成、結構及析出量（第基第二相的組成、結構及析出量（第二相與主相的比例）對

53、于合金的電極性能具有重要的作用；二相與主相的比例）對于合金的電極性能具有重要的作用；隨著合金含隨著合金含ni量增大而析出的量增大而析出的tini基第二相組織增多，可基第二相組織增多，可使合金的高倍率放電性能得到改善；并通過對合金再適當溫使合金的高倍率放電性能得到改善；并通過對合金再適當溫度（度（1073k）下進行熱處理以降低第二相中的）下進行熱處理以降低第二相中的v含量，已含量，已使使合金的循環(huán)穩(wěn)定性得到明顯改善。合金的循環(huán)穩(wěn)定性得到明顯改善。51v3tini0.56 mx合金及多元合金及多元v基固溶體型合金基固溶體型合金v3tini0.56 mx中當添加元素中當添加元素m為為al、si、mn

54、、fe、co、cu、nb、mo、pd及及ta時均可使合金的循環(huán)性能得到不時均可使合金的循環(huán)性能得到不同程度改善但合金的起始放電容量也有所降低，其中以同程度改善但合金的起始放電容量也有所降低，其中以v3tini0.56 m0.046（m代表代表co、 nb、 ta）合金的容量降）合金的容量降低較少，而循環(huán)穩(wěn)定性的改善比較顯著。低較少，而循環(huán)穩(wěn)定性的改善比較顯著。laves相為第二相的相為第二相的v基固溶體型合金基固溶體型合金通過在合金組織結構中將通過在合金組織結構中將v基固溶體主相（吸氫相）和三維基固溶體主相（吸氫相）和三維網狀分布的第二相（導電集流及催化相）復合，并優(yōu)化控制網狀分布的第二相（導

55、電集流及催化相）復合，并優(yōu)化控制主相和第二相的協(xié)同作用，使合金獲得良好的電極性能，但主相和第二相的協(xié)同作用，使合金獲得良好的電極性能，但存在問題就是金屬存在問題就是金屬v材料價格昂貴的問題。材料價格昂貴的問題。522.6.2 ni/mh電池材料的再生利用技術電池材料的再生利用技術1）火法冶金處理流程）火法冶金處理流程532）濕法冶金處理流程）濕法冶金處理流程543）大型動力電池材料的冶金處理流程）大型動力電池材料的冶金處理流程55第第3章章 鋰離子電池材料鋰離子電池材料v鋰離子電池負極材料鋰離子電池負極材料v鋰離子電池正極材料鋰離子電池正極材料v電解質材料電解質材料563.1 鋰離子電池負極材

56、料鋰離子電池負極材料鋰離子電池負極材料演變過程鋰離子電池負極材料演變過程573.1.1 金屬鋰負極材料金屬鋰負極材料在鋰電池中，鋰電池與非水有機電解質容易反應，在表面形在鋰電池中，鋰電池與非水有機電解質容易反應，在表面形成一層鈍化膜（固體電解質界面膜，成一層鈍化膜（固體電解質界面膜，sei），使金屬鋰在電），使金屬鋰在電解質中穩(wěn)定存在。充電過程中，鋰將重新回到負極，新沉積解質中穩(wěn)定存在。充電過程中，鋰將重新回到負極，新沉積的鋰的表面由于沒有鈍化膜保護，非常活潑，部分鋰將與電的鋰的表面由于沒有鈍化膜保護，非?；顫?，部分鋰將與電解質反應并被反應產物包覆，與負極失去電接觸，形成彌散解質反應并被反應產

57、物包覆，與負極失去電接觸，形成彌散態(tài)的鋰，與此同時，充電時在負極表面會形成枝晶，造成電態(tài)的鋰，與此同時，充電時在負極表面會形成枝晶，造成電池軟短路，使電池局部溫度升高，熔化隔膜，軟短路變成硬池軟短路，使電池局部溫度升高，熔化隔膜，軟短路變成硬短路，電池被毀，甚至爆炸起火，因此為了解決這一問題，短路，電池被毀，甚至爆炸起火，因此為了解決這一問題，主要在三個方面展開研究：主要在三個方面展開研究：58 尋找替代金屬鋰的負極材料；尋找替代金屬鋰的負極材料； 采用聚合物電解質來避免金屬鋰與有機溶劑反應；采用聚合物電解質來避免金屬鋰與有機溶劑反應； 改進有機電解液的配方，使金屬鋰在充放電循環(huán)中保持改進有機

58、電解液的配方，使金屬鋰在充放電循環(huán)中保持光滑均一的表面。光滑均一的表面。3.1.2 合金類負極材料合金類負極材料個中國鋰合金包括個中國鋰合金包括lialfe、lipb、lial、lisn、liin、libi、lizn、licd、lialb、lisi等。等。問題？問題？鋰合金負極在反復循環(huán)過程中，將經歷較大鋰合金負極在反復循環(huán)過程中，將經歷較大的體積變化，電極材料逐漸粉化失效，合金遭到破的體積變化，電極材料逐漸粉化失效，合金遭到破壞。壞。59 采用混合導體全固態(tài)復合體系；采用混合導體全固態(tài)復合體系； 將活性物質（如將活性物質（如lixsi）均勻分散在非活性的鋰合金中，）均勻分散在非活性的鋰合金中

59、，其中活性物質與鋰反應，非活性物質提供反應通道。其中活性物質與鋰反應，非活性物質提供反應通道。 將鋰合金與相應金屬的金屬間化合物混合；將鋰合金與相應金屬的金屬間化合物混合； 如將如將lixal合金與合金與al3ni混合?；旌?。 將鋰合金分散在導電聚合物中；將鋰合金分散在導電聚合物中； 如將如將lixal、 lixpb分散在聚乙炔或聚丙苯中，其中導電分散在聚乙炔或聚丙苯中，其中導電聚合物提供一個彈性、多孔、有較高電子和離子電導率的聚合物提供一個彈性、多孔、有較高電子和離子電導率的支撐體。支撐體。 將小顆粒的鋰合金嵌入到一個穩(wěn)定的網絡支撐中。將小顆粒的鋰合金嵌入到一個穩(wěn)定的網絡支撐中。60近年來出

60、現(xiàn)的鋰離子電池，鋰源是正極材料近年來出現(xiàn)的鋰離子電池，鋰源是正極材料limno2（m代表代表co、ni、mn），負極材料可以不含金屬），負極材料可以不含金屬鋰，比如用電沉積的方法制備納米級的鋰，比如用電沉積的方法制備納米級的sn及及snsb、snag金屬間化合物，其循環(huán)得到明顯改善；納米合金屬間化合物，其循環(huán)得到明顯改善；納米合金復合材料在充放電過程中絕對體積變化較小，電極金復合材料在充放電過程中絕對體積變化較小，電極結構有較高的穩(wěn)定性，且比表面積大，存在大量的晶結構有較高的穩(wěn)定性，且比表面積大，存在大量的晶界，有利于改善電極反應動力學性能，因此納米合金界，有利于改善電極反應動力學性能，因此納