據(jù)材料專家介紹,三氧化鎢固體小顆粒之所以具備良好的迴圈穩(wěn)定性能和優(yōu)異的安全性能等優(yōu)勢,是因為其本身有諸多優(yōu)點,即熱體積膨脹係數(shù)小,極化作用小,化學(xué)擴散係數(shù)和庫倫效率高等。在電池領(lǐng)域上,三氧化鎢粉末可以用來作為鋰電負極材料優(yōu)秀的摻雜劑,使所製備的鋰離子電池相對于傳統(tǒng)電池來說擁有更高的綜合品質(zhì)。
近年來,矽基材料被眾多科學(xué)家們認為是下一代鋰電負極材料的選擇之一。矽作為負極材料,優(yōu)點如下:1)矽與鋰形成Li-Si合金,理論容量達4200mAh/g;2)矽嵌鋰電位(0.5V)略高於石墨,在充電時難以形成鋰枝晶;3)矽與電解液反應(yīng)活性低,不會發(fā)生有機溶劑的共嵌入現(xiàn)象。
不過,矽電極在充放電過程中會發(fā)生迴圈性能下降和容量衰減的問題,主要原因:一是Li-Si合金體積膨脹高達320%,易導(dǎo)致活性物質(zhì)從集流體中脫落,從而造成電極迴圈性能迅速下降;二是電解液中的LiPF6分解產(chǎn)生的微量HF會腐蝕矽,造成了矽電極容量衰減。為了提高矽負極的電化學(xué)性能,通常有如下途徑:製備矽納米材料、合金材料和複合材料。
未來理想鋰電負極材料除了有矽基材料外,還有稀有金屬三氧化鎢納米粉末。三氧化鎢粉末的純度極高、粒徑超小、電化學(xué)性能可觀,十分符合高標準電極材料的製備要求,有良好的應(yīng)用前景。