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循環(huán)穩(wěn)定性能和優(yōu)異的安全性能等優(yōu)勢(shì),是因?yàn)槠浔旧碛兄T多優(yōu)點(diǎn),即熱體積膨脹系數(shù)小,極化作用小,化學(xué)擴(kuò)散系數(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(fù)極材料優(yōu)秀的摻雜劑,使所制備的鋰離子電池相對(duì)于傳統(tǒng)電池來說擁有更高的綜合質(zhì)量。
近年來,硅基材料被眾多科學(xué)家們認(rèn)為是下一代鋰電負(fù)極材料的選擇之一。硅作為負(fù)極材料,優(yōu)點(diǎn)如下:1)硅與鋰形成Li-Si合金,理論容量達(dá)4200mAh/g;2)硅嵌鋰電位(0.5V)略高于石墨,在充電時(shí)難以形成鋰枝晶;3)硅與電解液反應(yīng)活性低,不會(huì)發(fā)生有機(jī)溶劑的共嵌入現(xiàn)象。
不過,硅電極在充放電過程中會(huì)發(fā)生循環(huán)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(dá)320%,易導(dǎo)致活性物質(zhì)從集流體中脫落,從而造成電極循環(huán)性能迅速下降;二是電解液中的LiPF6分解產(chǎn)生的微量HF會(huì)腐蝕硅,造成了硅電極容量衰減。為了提高硅負(fù)極的電化學(xué)性能,通常有如下途徑:制備硅納米材料、合金材料和復(fù)合材料。
未來理想鋰電負(fù)極材料除了有硅基材料外,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(biāo)準(zhǔn)電極材料的制備要求,有良好的應(yīng)用前景。