锂离子电池石墨负极包覆研究进展

摘要

石墨负极是目前锂离子电池中广泛使用的商品化负极材料，其在接触电解液发生储锂时会因有机电解液的还原分解而形成一层固体电解质界面膜(SEI)。该界面膜对锂离子电池的循环稳定性、快充性能、安全性能等诸多方面有着关键影响。通过在石墨表面构建一层包覆层，减少其与电解液之间的副反应并促进稳定电极界面的形成，可以提高储锂的电化学性能。表面包覆通常通过气相或液相法实现，包覆材料主要包括碳材料、锂离子导体、金属化合物和聚合物材料等体系。本文评述了不同包覆材料和方法对石墨负极性能的提升作用，分析了包覆改性策略影响电池快充性能和循环稳定性的机制，为锂离子电池负极材料的研究和开发提供了材料物理化学基础。

关键词

石墨负极 / 碳负极 / 表面包覆 / 固体电解质界面膜 / 锂离子电池

基金资助

国家重点研发计划(2022YFB2404402); 华能集团总部科技项目基础能源科技研究专项(四)(HNKJ23–H71); 国家自然科学基金(22478221,U23A20573,U23A20140); 河北省自然科学基金(B2024208091); 河北省省级科技计划(22344402D); 清华大学自主科研项目资助