锂电池负极材料研究方向

负极材料是决定锂离子电池性能的关键因素之一，目前商业化锂离子电池采用的负极材料重要包括：①石墨类碳材料，分为天然石墨、人造石墨；②无序碳材料，包括硬碳和软碳；③钛酸锂材料；④硅基材料，重要分为碳包覆氧化亚硅复合材料、纳米硅碳复合材料、无定形硅合金。

随着经济的快速发展，科技日新月异，电子产品的普及达到史上之最。作为重要应用领域之一的电动汽车的发展带动了电池性能的提升，同时也对电池提出了更高的要求，包括能量密度的提升，循环寿命的延长等。目前针对负极材料的研究集中在新型碳材料、硅基材料、锡基材料及其氧化物负极材料。

新型碳材料是相关于传统碳材料而言，目前商业上普遍使用石墨这一传统碳材料作为锂离子电池负极材料，但是其理论容量较低，越来越不能满足锂离子电池的发展需求。新型碳材料如碳纳米管、石墨烯等，由于具有特殊的一维和二维柔性结构、优良的导热性和导电特性，因此在锂离子电池应用中具有巨大的潜力。

与其他锂离子电池负极材料相比，硅基负极材料具有非常高的比容量。但硅在充放电时的高膨胀率限制了其在负极材料中的应用，将硅和其他材料复合制备成的负极材料可在一定程度上克服该缺陷。

金属锡和锂可以发生合金化反应形成多种金属间化合物LixSn（x=0.4、1.0、2.33、2.5、2.6、3.5、4.4），是一种很有应用前景的锂离子电池负极材料。