编号：CYYJ02898

篇名：钛氧化物改性SiO负极在锂离子电池中的研究进展

作者： 雷迁 王帅 吴沁宇 马扬洲 宋广生

关键词： 锂离子电池 SiO负极 金属氧化物 钛氧化物 TiO2 TiO2–x

机构： 安徽工业大学材料科学与工程学院

摘要： SiO负极虽具有高比容量、合理的工作电压,但仍面临首次库仑效率低、体积膨胀大(~160%)及导电性差等硅基负极材料共性问题,使其在锂离子电池(LIBs)中的大规模商业化应用严重受阻。而在众多金属氧化物中,钛氧化物负极因在充放电过程中体积变化小(<4%),锂化后兼具优异的锂存储能力和热稳定性等优势,近些年被多次报道用于改善SiO的电化学综合性能。首先,从SiO的微观结构与锂化机制出发,简要概括了SiO与众多金属氧化物复合改性案例;然后,重点综述了钛氧化物改性SiO负极的研究工作,着重从TiO2与TiO2–x改性SiO负极两方面进行归纳与分析;最后,总结了钛氧化物提高SiO电化学性能的机理及改性工艺与电化学性能之间的构效关系,并对实现满足高能量密度SiO基负极商业化的目标进行展望:充分利用有关软件算法模拟具有最低化学复杂性体系,有利于深入分析反应过程与电化学机理;加强新型低成本钛氧化物(如Ti2O3)用于改性SiO负极,有利于推动SiO基负极学术探究与商业应用。