锂离子电池研究进展
我国锂离子电池的研究成果
我国锂离子电池的研究成果
我国的锂离子电池研究已经取得了丰富的成果。
以下是一些主要的研
究成果列表：
1. 锂离子电池材料的研究
在锂离子电池材料方面，我国的研究重点主要包括正极材料、负极材
料和电解质等方面。
其中，钴酸锂、锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂等
正极材料的研究已经取得了很大进展，负极材料方面主要研究石墨和
硅的应用。
而电解质方面则研究了聚合物电解质、陶瓷电解质和液态
电解质等。
2. 锂离子电池性能的研究
锂离子电池的性能指标主要包括电压、容量、循环寿命等。
针对这些
性能指标，我国的研究着力于提高电池的比容量和循环寿命。
其中比
容量的提高主要通过正极材料的改良、负极材料的改进以及电解液的
优化等方式实现。
而循环寿命的提升则主要通过降低电解液的挥发性、提高电极材料的稳定性和改善电极界面阻抗等方法实现。
3. 锂离子电池应用的研究
在锂离子电池的应用方面，我国的研究重点主要集中在电动汽车、储
能系统和移动通信设备等领域。
其中，电动汽车引领了锂离子电池的
快速发展，我国电动汽车的锂离子电池技术也取得了很大进步。
同时，储能系统和移动通信设备方面的研究也在不断深入发展。
总的来说，我国在锂离子电池研究方面已经取得了很大成果。
未来，
我们还需要不断加大投入并加强国际合作，以推动锂离子电池技术的
快速发展和应用。
锂离子电池的研究进展及应用前景精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版锂离子电池的研究进展及应用前景近年来，新能源电池市场的发展迅猛，尤其是锂离子电池，在家用电器、电动车、太阳能等领域得到了广泛的应用。
对于锂离子电池的研究，不仅能够提高电池的性能，同时也能够为其更进一步的应用提供技术支持。
本文介绍了锂离子电池的研究进展以及其应用前景。
一、研究进展1. 电极材料改进电池的性能主要取决于电极材料的性质，因此在锂离子电池的研究中，电极材料的改进是必不可少的。
传统的电极材料为石墨，但石墨有低比容量、低导电性、易热化等问题。
近年来，锂离子电池的革新主要是基于正极和负极材料之间的平衡。
目前用于正极的材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等，用于负极的材料主要有石墨、金属锂、硅材料等。
这些材料科技的不断创新进步，使得锂离子电池的性能得到不断提升。
2. 电解质电解质是电池中极为重要的部分，因为它赋予电池主要的性能（如循环性能、电池容量、能量密度等）。
在传统的锂离子电池中，一般使用液态电解质，但液态电解质有泄漏的风险，而且易于氧化和燃烧。
为了提高电池的安全性和循环性能，目前锂离子电池中主要使用固态电解质。
固态电解质中，最为主流的是氧化铝、氧化锆等陶瓷材料。
固态电解质具有优异的化学稳定性，与高无效性的锂电求得更高电化学性能和更安全性的使用。
3. 电池系统除了电极材料和电解质的改进之外，电池系统的研究也是锂离子电池中一个必不可少的研究领域。
在电池工作过程中，电极和电解质之间的变化会影响电池的循环性能。
而电池系统从整体的角度出发，可以有效的解决这一问题。
电池系统研发的一个核心是电池管理系统（BMS），BMS在锂离子电池中起着重要的作用，它将对电池的使用和维护起到至关重要的作用。
同时，电池系统的研究还包括了钝化处理、电极的表面改性等专业技术的研发。
这些研究都可以有效的提高锂离子电池的研发与应用。
二、应用前景随着汽车、家用电器、通讯等领域的快速发展，锂离子电池在各个领域得到了广泛的应用。
锂离子电池的研究与应用
锂离子电池的研究与应用一、研究背景随着现代化社会的发展，电子设备的普及，锂离子电池因其高能量密度、长寿命、轻量化等优点而逐渐成为电子产品的首选电源。
2020年，全球锂离子电池市场规模达到了266.2亿美元，预计到2025年将达到367.5亿美元。
目前，锂离子电池的使用已经扩展到了移动通信、笔记本电脑、电动汽车、宇航等众多领域，其应用前景广阔。
二、锂离子电池的结构和工作原理锂离子电池是由正极、负极、电解质和隔膜组成的。
正极材料主要有三种：钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂，负极材料常用的有石墨、二氧化钛、硅等。
电解质和隔膜可以有效隔离正、负极之间的电荷，防止电极短路。
锂离子电池的工作原理为：在插入充电器时，电流通过正极将锂离子氧化成离子从正极移到负极，此时电池处于充电状态；在插入电器时，电池的负极材料释放电子，离子则回到正极的材料上，电池处于放电状态。
三、研究进展众所周知，新能源汽车发展已成为国家战略和产业发展的重点，而锂离子电池正是电动汽车的主要动力。
因此，研究锂离子电池的性能提升和应用拓展具有重要的战略意义。
目前，研究主要集中在以下几个方面：1. 正、负极材料的研究正、负极材料是锂离子电池的重要组成部分，其性质直接影响了电池的性能。
目前，主流的正极材料是锰酸锂、钴酸锂和磷酸铁锂，锰酸锂电池的安全性能高，但能量密度较低；钴酸锂电池的能量密度高，但价格昂贵且存在安全隐患；磷酸铁锂电池的安全性能好且价格低廉，但能量密度相对较低。
负极材料目前常用的是石墨，但石墨存在容易发生锂离子入侵而导致反应的缺陷。
因此，针对以上问题，研究人员正在寻求新的正、负极材料。
2. 电解质的研究电解质是锂离子电池的核心部分，其性质直接影响了电池的性能。
传统电解质多为有机电解质，但其易燃易爆，存在安全隐患。
因此，研究人员正在寻求新的、更加安全的电解质，其中固态电解质备受关注。
3. 结构设计的研究锂离子电池结构的改进也是提高其性能的重要途径。
锂离子电池技术研究进展
锂离子电池技术研究进展近年来，随着移动通信、新能源汽车、储能系统等领域的发展，锂离子电池作为一种高能量密度、环保、高性能的电池，被广泛使用。
本文将从锂离子电池的基本结构、材料、工艺等方面探讨其技术研究进展。
一、锂离子电池基本结构锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成。
正极材料通常是氧化物，如锰酸锂、钴酸锂、三元材料等。
负极材料通常是碳材料。
隔膜用于防止正负极短路，常用的材料有聚丙烯等。
电解液是锂离子电池良导体，常用的是碳酸二甲酯、丙烯腈等。
二、锂离子电池材料1. 正极材料（1）钴酸锂：钴酸锂的比能量高，但价钱昂贵，同时热稳定性不佳，易受热失效。
（2）锰酸锂：锰酸锂的比能量较低，但价格便宜，同时具有较高的热稳定性。
（3）三元材料：三元材料是由钴酸锂和锰酸锂等氧化物混合制成，通过优化比例可以达到更好的性能。
2. 负极材料目前常用的负极材料是石墨，但其比容量较低，且在充放电过程中容易发生硬化现象，影响电池寿命。
因此，石墨的替代材料正在研究中。
3. 隔膜材料隔膜需要具有良好的离子传导性和隔离性，同时材料的稳定性和耐腐蚀性也要优秀。
目前广泛采用的是聚丙烯材料，但其具有较高的分解温度和脆性，不利于提高电池使用寿命。
4. 电解液电解液不仅需要具有良好的离子传导性和流变特性，还需要具有较好的化学稳定性和热稳定性。
目前采用的是碳酸二甲酯、丙烯腈等有机溶剂，但其对环境的影响和安全性仍需进一步考虑。
三、锂离子电池工艺1. 制备工艺（1）电极：电极是由材料粉末制备而成的，需要进行混合、干燥、压制等多道工序。
（2）隔膜：隔膜是由聚合物薄膜制成的，需要进行物理或化学方法加工处理。
（3）电解液：电解液的制备主要包括混合、过滤、脱气等步骤。
2. 组装工艺组装主要涉及电池的焊接、安装、密封等步骤，其中最关键的是安装和密封环节。
因为良好的密封性能可以提高电池的安全性和寿命。
3. 循环测试工艺循环测试是对锂离子电池进行性能评价的主要手段，通过充放电循环测试可以评价电池的容量、能量、功率等性能指标。
锂离子电池的研究现状与发展趋势
锂离子电池的研究现状与发展趋势随着科技的不断进步和社会经济的不断发展，人们对能源解决方案也提出了更高的要求。
对于移动设备、电动汽车等领域，电池作为电力储存的核心技术之一，已经成为人们关注的焦点。
而锂离子电池（Li-ion）又作为一种高能量密度、长寿命、环保的电池技术被广泛了解和应用。
锂离子电池是一种通过锂离子在电池的两个极板之间来实现充电和放电的电池技术。
锂离子电池以其充电周期长、充放电效率高、功率密度大等优势，在消费电子、电动汽车、无人机、储能等领域发挥了重要作用。
在充电电源储能方面，锂离子电池不仅能够满足小型家电、手机、平板电脑等日常生活用品的需求，而且也能够为电动汽车等高负荷、高流量应用提供可靠的动力源，因此在市场上具有重要的竞争力。
然而，随着新兴科技的诞生和市场的发展，锂离子电池技术也在不断地面临着新的挑战和需求。
例如能量密度的提高、安全性和稳定性的加强以及生产成本的降低等。
因此，在锂离子电池方面的研究，也变得更为重要和紧迫。
目前，锂离子电池领域在多个方向上进行研究和开发，以提高电池的容量、性能、安全性和稳定性。
在这些研究领域中，可以从以下几个方面来讨论锂离子电池的研究现状和发展趋势。
一、锂离子电池技术的研发随着新兴科技的不断涌现，锂离子电池也在不断的进行技术研发。
在电池材料、结构设计和储能方面都不断地探索和创新。
例如，磷酸铁锂电池、三元杂化电池等新型电池技术，都在寻求提高电池容量和安全性的同时，尽可能地减小电池尺寸和重量。
同时，也在积极研发新颖的电极材料、隔膜材料和电解液等领域，以提高锂离子电池的能量密度和充电速度。
二、锂离子电池的节能与环保随着人们对环保问题的重视，锂离子电池也越来越注重做到能源的高效利用，同时尽可能降低对环境的影响。
在生产流程上，采用新的技术、设备，使电池制造的污染得以降到最低。
例如在生产中采用“水基涂布技术”对电池进行涂布，这种方法的环保性能和能源消耗都比传统生产方式更加高效。
锂离子电池负极材料的研究及应用进展
锂离子电池负极材料的研究及应用进展一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，可再生能源及其存储技术受到了广泛关注。
锂离子电池作为一种高效、环保的能源存储技术，广泛应用于电动汽车、移动电子设备以及大规模储能系统中。
而负极材料作为锂离子电池的重要组成部分，其性能直接影响着电池的能量密度、循环寿命和安全性。
因此，研究和开发高性能的锂离子电池负极材料对提升电池性能、推动锂离子电池技术的发展具有重要意义。
本文旨在综述锂离子电池负极材料的研究现状和应用进展。
我们将简要介绍锂离子电池的基本工作原理和负极材料的主要性能指标。
然后，我们将重点综述各类负极材料的制备方法、性能特点以及在实际应用中的表现。
在此基础上，我们将讨论当前负极材料研究领域的热点问题和发展趋势，包括硅基负极材料、锂金属负极材料以及新型二维负极材料等。
我们将展望锂离子电池负极材料的未来发展方向，以期为相关领域的科研工作者和工程技术人员提供有益的参考和启示。
二、锂离子电池负极材料分类锂离子电池的负极材料是影响电池性能的关键因素之一，其性能直接影响到电池的容量、能量密度、循环寿命和安全性能。
根据材料的性质和应用需求，锂离子电池的负极材料主要分为以下几类：碳材料：碳材料是目前商业化锂离子电池中应用最广泛的负极材料，主要包括石墨、软碳和硬碳等。
石墨具有良好的层状结构，可以提供较高的比容量和良好的循环稳定性。
软碳和硬碳则具有较好的嵌锂能力和较高的能量密度。
合金材料：合金材料如锡、硅、锗等具有较高的理论比容量，是下一代锂离子电池负极材料的热门候选。
然而，合金材料在充放电过程中存在较大的体积变化，容易导致电池循环寿命下降。
目前的研究主要集中在如何缓解合金材料的体积变化和提高其循环稳定性。
氧化物材料：氧化物材料如过渡金属氧化物（如CoO、Fe2O3等）和锂氧化物（如Li4Ti5O12）等也具有一定的应用潜力。
这些材料具有较高的能量密度和良好的循环稳定性，但导电性较差，需要进行改性以提高其电化学性能。
锂离子电池的进展和应用
锂离子电池的进展和应用
锂离子电池的进展和应用是非常广泛的，以下是一些主要的进展和应用的例子：
1. 电动汽车和电动工具：锂离子电池因其高能量密度、长寿命和环保性能而被广泛应用于电动汽车和电动工具中。
随着电动汽车市场的不断扩大，锂离子电池的需求也在不断增长。
2. 可再生能源存储：由于可再生能源（如太阳能和风能）的间歇性特点，需要锂离子电池等储能系统来存储能量。
锂离子电池可以有效地将可再生能源转化为电能，并在需要时释放出来。
3. 移动设备：锂离子电池也被广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备中。
随着这些设备的普及，锂离子电池的市场需求也在不断增长。
4. 航空航天：锂离子电池具有高能量密度、长寿命和可靠性的特点，因此在航空航天领域也有广泛的应用。
例如，锂离子电池可以用于无人机、直升机、卫星等航空器的能源系统。
5. 智能电网：智能电网需要大量的储能系统来支持可再生能源的稳定供应。
锂离子电池可以有效地将电能转化为化学能，并在需要时释放出来，为智能电网提供可靠的能源支持。
总之，锂离子电池作为一种高效、环保、可靠的能源存储方式，在许多领域都有广泛的应用。
随着技术的不断进步和市场需求的不断增长，锂离子电池的未来发展前景也将更加广阔。
新能源电池技术的研究进展
新能源电池技术的研究进展近年来，新能源电池技术的研究发展迅猛，成为能源领域的热点问题之一。
在全球层面，各国政府纷纷制定新能源政策，促进新能源技术研发和应用。
本文将从三个方面，即锂离子电池、钠离子电池和固态电池，介绍新能源电池技术的最新研究进展。
一、锂离子电池锂离子电池是目前最为成熟的新能源电池技术，广泛应用于电动汽车、移动设备和储能领域。
随着电动汽车市场的不断扩大，锂离子电池的安全性和寿命成为行业关注的焦点。
建立安全有效的锂离子电池储能体系已成为课题研究的核心问题之一。
在锂离子电池的研究中，锂金属负极材料一直是焦点之一。
传统的锂金属负极存在着严重的安全问题，容易形成锂枝晶，引发内部短路，进而引发火灾等意外情况。
为了解决这一问题，目前研究人员提出了许多新型锂金属负极材料，如锂钛酸锂（LTO）、锂硅合金（Lisix）和多孔碳（PC）等。
另外，为了提高锂离子电池的寿命和循环性能，研究人员也在积极寻找新型正极材料。
其中，钴酸锂是目前最常用的正极材料，但由于其成本较高，同时存在环境问题，因此研究人员开始关注新型正极材料的开发，例如磷酸铁锂（LiFePO4）和氧化钴铝（LCO）等。
二、钠离子电池钠离子电池是一种相对较为新兴的能源电池技术，由于钠元素丰富、价格低廉，因此被认为是一种具有潜力的新型储能技术。
与锂离子电池相比，钠离子电池的能量密度和循环性能仍存在诸多问题，因此仍需要大量的研究。
在钠离子电池的研究方面，研究人员主要关注钠离子电解质、负极材料和正极材料。
为了提高钠离子电池的能量密度，研究人员正在探索高能量密度的负极材料，如钠硅化合物等。
同时，为了克服负极材料与钠离子电解质之间的反应，研究人员也在寻找高效钠离子电解质。
目前，钠离子电池的循环性能仍需进一步提高，同时还需要考虑钠离子电解液的不稳定性等安全问题。
未来，随着技术的不断成熟，钠离子电池将有望成为一种具有广泛应用前景的新型储能技术。
三、固态电池固态电池是一种新型电池技术，相比传统电池具有安全、稳定、高效等优点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
硕士研究生文献阅读报告锂离子电池的研究进展The research progress of lithium ion batteries学科专业名称及代码：s1*******研究方向：成像电子器件与系统研究生：梁超锂离子电池的研究进展S1******* 梁超2013年11月17摘要：随着现今各种移动电子设备的需求越来越多，锂离子电池的需求量也在快速增长，传统锂离子电池在充放电效率及循环寿命上仍存在一些问题。
文中讨论了硅微通道板在锂离子电池上的改进。
采用光辅助电化学刻蚀和无电镀银方法,制备出一种可用于三维锂离子电池的覆银硅微通道板(Ag/Si一MCP)负极结构。
关键词：锂离子电池硅微通道板覆银硅微通道板Abstract: With the demand for a variety of mobile electronic devices today, more and more demand for lithium-ion batteries is also growing rapidly, there are still some problems of the traditional lithium-ion battery charge and discharge efficiency and cycle life. The silicon micro-channel plates in lithium-ion battery improvements discussed in this paper.A three--dimensional(3-D)anode using a silver-coated Si micro-channel plate(Si-MCP)as the active materials was prepared by photo-assisted electrochemical etching followed by electroless deposition.Key Words: Lithium-ion battery Silicon micro-channel plates Silver-coated Si micro-channel plate 一、引言锂电池（Lithium battery）是指电化学体系中含有锂（包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物）的电池。
锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。
锂金属电池通常是不可充电的，且内含金属态的锂。
锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。
所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。
人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的，独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”，俗称“锂电”。
锂离子电池以其具有的电压高，比能量高，无记忆效应，对环境污染小等优点,已经作为一种重要的化学电池被广泛地应用于手机，笔记本电脑等数码产品中.随着便携设备小型化的发展,对电池小型化的要求也在提高.1、传统锂电池构造及原理正极为含锂的过渡族金属化合物，负极为碳材料。
充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中．放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合．锂离子的移动产生了电流．2、传统锂电池存在的问题目前锂离子电池中使用最广泛的正极材料是氧化钴锂。
随着各种移动电子设备的需求越来越多，锂离子电池的需求量也在快速增长，因而，氧化钴锂的需求也在增加。
由于金属Co比较稀缺，并且价格昂贵。
所以，目前人们正在积极开发低钴或是无钴的正极材料，同时，许多国内外研究工作者正在研究回收锂离子电池。
另外，负极材料的稳定性及其配比、电解液组成、膈膜的选择、氧化钴锂的热稳定性及其与电解液反应活性都会影响锂离子电池的安全性。
在工艺方面，微短路，结构性内短路（电芯极耳过长，与极片或壳体接触），电池制作的过程控制如极片毛刺，极粉脱落，卷绕对位等，也会对安全性造成影响。
在电池最主要的充放电循环寿命问题上，传统锂电池存在的一些问题如下：1）在充放电过程中，电极活性物质表面积减少，使工作电流密度上升，极化增大；2）电极上活性物质脱落或转移；3）电极材料发生腐蚀；4）电池内部短路；5）膈膜损坏和活性物质晶型改变，活性降低3、MCP锂离子电池的改进硅、铝、锡、锑等都能与锂形成合金，其中硅嵌锂能力最强. 硅与锂结合形成 Li4.4Si，理论储锂容量为4200 mA⋅h/g，超过石墨 10 倍. 硅的电压平台略高于石墨，在充电时难引起表面析锂，安全性能更优异. 另外，硅是地壳中分布最多的元素之一，资源丰富，价格低廉. 但硅作为锂离子电池负极材料也有缺点. 在电化学循环过程中，锂离子的嵌入和脱出使材料体积发生300%以上的膨胀与收缩，产生的机械作用力会使材料在循环过程中逐渐粉化，造成结构坍塌，最终导致电极活性物质与集流体脱离，丧失电接触，电池循环性能大大降低. 此外，由于这种体积效应，硅在电解液中难以形成稳定的表面固体电解质(Solid Electrolyte Interface, SEI)膜. 电极结构被破坏，新暴露出的硅表面会不断形成新 SEI 膜，导致充放电效率降低，加速容量衰减。
二、主题1、材料纳米化和复合化为改善硅材料循环性能，提高材料在循环过程中的结构稳定性，通常将材料纳米化和复合化.纳米化是利用纳米材料独特的表面效应和尺寸效应，缩短锂离子的扩散路径，改善材料的循环性能. 如 Ma 等以NaSi 和 NH4Br 为原料，采用溶剂热方法合成鸟巢状硅纳米球锂离子电池负极材料.采用纳米材料是利用其比表面积大和纳米空间结构的特点，但硅材料的低导电性和循环过程中的粉化问题仍未完全解决，不能从根本上提高材料的循环稳定性. 另外，纳米材料粒度小、表面能大，易发生团聚. 如果粒子团聚较严重，在体积膨胀时颗粒破碎与碳分离，会导致材料电化学性能下降.减小材料颗粒尺寸可在一定程度上提高材料的循环性能，若在纳米材料表面包覆一层导电活性物质，复合纳米材料在循环过程中可抑制颗粒团聚，更好改善材料的电化学性能. 复合化通常采用碳材料作为分散基质，碳材料质量轻，是离子与电子的混合导体，在充放电过程中体积变化很小，可大大提高复合材料的循环稳定性. 硅/碳复合材料按硅在母体中的分布主要分为包覆型和嵌入型. 包覆型即核−壳结构，硅颗粒外包裹碳层，由于锂离子在固相中需克服碳层和 Si/C 界面层的阻力才能与 Si 反应，可在一定程度上控制硅的嵌锂深度，降低 Si 结构破坏程度，提高材料的循环性能. 嵌入型结构是最常见的硅/碳复合结构，一般是将硅粉均匀分散在裂解碳、石墨等分散载体中，形成稳定均匀的两相或多相体系. 将纳米硅分散在弹性且体积效应较小的碳矩阵中，减少电极体积变化的同时也减少硅表面 SEI 膜的生成，且硅被包裹于碳中，可防止纳米硅活性体的团聚，从而提高材料的循环稳定性。
2、硅/碳复合材料的合成方法硅/碳复合材料的合成方法很多，主要包括气相沉积法、高温热解法、气液固(Vapor−Liquid−Solid, VLS)法、水热合成法等.Magasinski 等用 SiH4 和 C3H6高温气相沉积法制备 Si/C 纳米颗粒复合材料，一定程度上减弱了硅颗粒在充放电过程中的体积效应. Kim 等以SiCl4为原料，利用反胶束原理在高温高压下合成了10nm硅颗粒，再用气相沉积方式在硅颗粒表面形成几纳米厚的碳涂层，构成 Si/C 纳米颗粒作负极材料. Holzapfel 等通过热解 SiH4制备 Si/石墨复合材料.德国马普研究所利用商业化硅纳米颗粒和葡萄糖，通过水热合成再炭化方法制备 Si@SiOx/C 的纳米复合材料和 C/Si 复合材料，用作锂离子电池负极. Ng等利用硅纳米颗粒与有机溶剂混合喷雾热解方法制备碳包覆的球形纳米硅材料.上述硅基复合材料都具有较好的可逆、循环和倍率特性. 硅/碳复合材料用作锂离子电池负极材料具有较好的循环性能和倍率性能，是由于硅颗粒外面的碳包覆层可减少电解液与硅直接接触，抑制硅表面悬挂键引起的电解液分解，减少固体电解质界面SEI 膜的产生. 另一方面，碳层具有很好的离子和电子电导特性，起到离子和电子传输通道和结构支撑的作用，这些都有助于提高复合材料的循环稳定性. 此外，还可通过合成多孔材料的方法抑制硅材料在充放电过程中的体积变化，如制备多孔硅、硅纳米线、硅纳米管等. 孔结构可在体积膨胀过程中提供一定缓冲空间，缓解应力变化. 将多孔硅材料与碳材料复合得到多孔型硅/碳复合材料，或将硅材料与多孔碳、碳纳米管、碳纳米纤维复合，也是形成多孔型硅基复合材料的方法.Park 等以多孔氧化铝膜为模板，通过还原热解方法制备硅纳米管，再在表面沉积一层纳米碳膜，形成Si/C纳米管复合负极材料. 还可将硅纳米粒子组装到纳米碳纤维中形成 Si/C 负极材料，利用 SiH4通过气相沉积方式制备硅包覆的碳纳米纤维的核−壳结构复合纳米线负极材料，利用超临界流体−液体−固体生长技术制备各种硅/碳负极材料。
3、覆银硅微通道板电极采用覆银硅微通道板做为电极,制备出具有三维特性的锂离子电池负极.银层的介入,不但提高了硅的导电性,而银本身也是锂离子电池的活性材料,具备其他非活性集流体所没有的容量贡献优势.Wu等人此前已通过相似的方法制备硅银复合材料,并进行过电化学分析,但其所用硅材料为直径10一20nm的硅粉.与之相比,硅微通道板的三维结构,不仅能够提供更大的比表面积,而且可以为硅在锂的合金化过程中所发生的体积膨胀提供足够的空间。
电极制备如下：直径100mm,厚度520nm,电阻率4一7Ωcm的p型<100>硅片,经标准光刻流程和光辅助电化学刻蚀系统的加工后,制备出硅微通道板.具体工艺流程及参数细节参见文献.制备出的硅微通道板经激光切割,成直径10mm的圆片.为了提高银镀层在硅微通道板内壁的粘附性,切割好的微通道板圆片浸入体积比为40%氢氟酸:乙醇:去离子水:曲拉通X-100=130:70:100:2的溶液中处理5min。
无电镀银过程采用经典的银镜反应的方法进行的.实验中用硝酸银做为银主盐,葡萄糖做为还原剂。
镀银时间5min,用去离子水冲洗后,立即放人真空干燥箱中,真空环境下于90C干燥24h.在镀银前后,对样品进行充分真空干燥处理后,采用精密天平(丹佛仪器,TPll4,分辨率0,1mg)对活性物质进行称重.对样品的称重数据进行分析,无电镀银所获得的样品中,银组分约占总样品重量的9wt%.三、结论多孔硅/碳复合材料的多孔结构能有效缓冲体积膨胀，与碳材料复合可避免纳米颗粒在循环过程中团聚，提高初始效率、循环稳定性和倍率性能。