基于薄膜技術(shù)的鋰離子電池新材料研究的中期報告

基于薄膜技術(shù)的鋰離子電池新材料研究的中期報告尊敬的評審專家：本報告將對基于薄膜技術(shù)的鋰離子電池新材料研究進(jìn)行中期匯報，包括項目背景、研究現(xiàn)狀、研究進(jìn)展、預(yù)期成果及研究計劃等方面的內(nèi)容。一、項目背景隨著電動汽車、智能手機(jī)、筆記本電腦等電子產(chǎn)品的普及和需求的增長，鋰離子電池作為高能量、高功率儲能器件已經(jīng)成為了重要的能源載體。而鋰離子電池的重要組成部分之一就是電極材料，其性能的優(yōu)化對整個電池的性能影響極大。目前，傳統(tǒng)的電極材料主要是石墨、LiFePO4等材料，但是這些材料存在容量不足、充放電速度慢、安全性差等問題，難以滿足快速發(fā)展的市場需求。因此，基于薄膜技術(shù)的鋰離子電池新材料研究應(yīng)運(yùn)而生。二、研究現(xiàn)狀目前，基于薄膜技術(shù)研究的鋰離子電池新材料主要集中在兩個方向：1.硅基材料硅基材料因其較高的理論容量和極佳的充放電性能在鋰離子電池領(lǐng)域備受關(guān)注。但是，硅基材料存在面積膨脹大、體積膨脹大、穩(wěn)定性差、循環(huán)壽命短等問題。因此，目前主要通過我們團(tuán)隊自主研發(fā)的靶材制備方法來制備硅基材料，并在材料表面添加一層保護(hù)膜，以此來解決這些問題。2.鋁基材料鋁基材料在電極材料方面被廣泛地研究。由于鋁具有較高的電極電位和較低的電化學(xué)活性，因此可以極大地提高電池的能量密度。然而，鋁基材料的導(dǎo)電性較差，因此需要研究解決其導(dǎo)電性問題，并在表面覆蓋一定的助劑，以增加材料的綜合性能。三、研究進(jìn)展我們的團(tuán)隊以硅基材料為主要研究方向，在如下幾個方面進(jìn)行了深入的研究：1.硅基鋰離子電池的制備及表征我們通過靶材制備方法，制備出硅基鋰離子電池正負(fù)極材料，并對其進(jìn)行了表征。實驗結(jié)果表明，所制備的硅基鋰離子電池材料具有較高的理論容量和優(yōu)異的充放電性能。2.硅基材料的表面改性為了克服硅基鋰離子電池材料存在的問題，我們對其進(jìn)行表面改性，主要采用原位合成、電化學(xué)氧化等方法在材料表面添加一層保護(hù)膜。通過對改性前后材料的表征發(fā)現(xiàn)，表面保護(hù)膜能夠顯著提高硅基材料的穩(wěn)定性和循環(huán)壽命。3.硅基材料與其它材料復(fù)合為了進(jìn)一步提高硅基鋰離子電池材料的性能，我們將硅基材料與其它材料進(jìn)行復(fù)合。實驗結(jié)果表明，我們所制備的硅基復(fù)合材料具有良好的電化學(xué)性能和穩(wěn)定性。四、預(yù)期成果通過以上研究，我們預(yù)期取得如下成果：1.進(jìn)一步提高硅基鋰離子電池材料的容量和循環(huán)壽命。2.創(chuàng)新性地解決硅基鋰離子電池材料存在的問題。3.為基于薄膜技術(shù)的鋰離子電池新材料研究領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)。五、研究計劃未來我們的工作將圍繞以下幾點(diǎn)展開：1.進(jìn)一步優(yōu)化硅基鋰離子電池材料的制備方法和改性方法。2.開展硅基鋰離子電池材料與其它材料的復(fù)合研究。3.對制備出的硅基鋰離子電池材料進(jìn)行深入