铁氧体基过渡金属氧化物催化制备多孔硅基锂离子电池负极复合材料的研究

项目名称： 铁氧体基过渡金属氧化物催化制备多孔硅基锂离子电池负极复合材料的研究

项目编号： No.51402299

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 张在磊

作者单位： 中国科学院过程工程研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 多孔硅基复合材料是未来锂离子电池理想的负极材料之一。但从目前的研究来看存在工艺复杂、制备成本高、批量生产困难等问题。本项目采用廉价铁氧体基过渡金属氧化物(ZnaNibMncCodFe2O4,0≤a,b,c,d≤1,a+b+c+d=1)作为催化剂，通过硅片或硅粉与有机溶剂(如乙醇、乙二醇、甲苯)反应制备多孔硅材料，经过除杂、修饰、复合等过程制备多孔硅/碳或硅/铁氧体/碳锂离子电池负极复合材料。着重研究铁氧体催化成孔机理，探索催化剂颗粒大小、形貌、组成，反应条件对硅孔结构的调变机制。研究复合材料中不同组分、含量、分布及孔结构对电化学性能的影响，在脱嵌锂过程中的体积效应和锂离子的传输特性，解析结构-组成-性能之间的构效关系，开发制备工艺简单、成本低、容量高和循环性能好的多孔硅基负极复合材料。项目的顺利完成将提供一种新的多孔硅材料制备方法，并对锂离子电池硅基负极材料的发展和规模化制备具有重要意义。

中文关键词： 锂离子电池负极；多孔硅；铁氧体基过渡金属氧化物；催化；醇

英文摘要： Porous silicon-based composites are supposed to be the ideal anode materials for Li-ion batteries in the future. Present research reported on these materials still takes some disadvantages, such as complicated process, high porous silicon cost, and diffic

英文关键词： Li-ion battery anodes；porous silicon；Ferrite-based transition metal oxides；catalysis；alcohol