本项目拟采用分子设计和实验制备相结合的方法,研究高容量型核壳结构负极材料ZnMeFe2O4/C的嵌脱锂机理与电化学性能。理论部分应用分子设计与模拟筛选出适合于嵌脱锂的ZnxMe1-xFe2O4嵌锂相化合物(其中Me 为活性元素Sn, Sb, Si, Al等);研究该化合物的掺杂组元组份、嵌锂形成能、晶体形态、电子结构、电位轮廓线等性质,探索影响首次不可逆容量的原因及减缓充放电过程中结构畸变的作用机理;研究Li+在各相界面层中的输运过程。实验部分首先利用前驱固相反应、微乳液和聚合物热分解等新的化学方法制备出ZnxMe1-xFe2O4纳米材料;然后对小颗粒石墨母体和制备的纳米颗粒进行表面处理,并以该石墨为载体,将纳米颗粒弥散钉扎于石墨表面;最后采用有机高分子碳源包覆制备得到具有较高稳定性的"核-壳"结构材料。本项目研究为新型高容量ZnFe2O4材料的应用奠定基础。
英文主题词lithium ion battery;ZnxMe1-xFe2O4@C;anode materials;controllable preparation;electrochemical performance