鋰離子電池的金屬單質為負極材料存在什么缺陷

鋰離子電池金屬類負極材料主要包括金屬單質和金屬間化合物。這類材料都具有超高的嵌鋰容量，但作為鋰離子電池負極材料時會萌生巨大的體積效應，即儲存大量的鋰時，體積可膨脹到原來的數倍，極大程度地造成電極粉化，材料的循環性能不佳，如單質Sn可以與鋰形成Li22Sn形成高富鋰合金，理論容量高達994mA.h/g；鋁的原子量小、重量輕，盡管每摩爾金屬鋁的嵌鋰量(2.5mol)小于金屬Sn的嵌鋰量(4.4mol)，但其密度小，理論重量比容量高達2234nsA·h/g，但金屬單質目前還不具有筆直用作鋰離子電池負極材料的可行性。

金屬間化合物一般為錫基納米負極材料，選配原則多為"活性材料/非活性材料”型，也有一些"活性材料/活性材料”型。由于合金組分間有較強的互選性，合理的選況組分可以有效抑制納米金屬單質的“體積效應"，提高電極材料的循環性能，如Ni3Sn4合金、Sn-Ni合金、Sn-Sb合金、Sn-Cu-B合金、Ni3Sn2合金、Al-Cu合金、Al-Mn合金等都具有很高的初始嵌鋰容量，但首次充放電過程的不可逆容量損失過高，容量衰減快，其實際使用依然受到很多限制。

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