纳米材料在电化学储能中的应用
Ｃ一００４
纳米材料在电化学储能中的应用
墨巫娥：
（复旦大学化学系，上海市分子催化和功能材料重点实验室，上海．２００４３３，Ｅ－ｍａｌｌ：
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纳米材科在物理化学性质方面与常规材科有很大不同．纳米电极材料具有较大的表面积Ｉ纳米颗粒纳米孔）．有利于离子吸附．增加电极的有效反应面积：纳米材料具有很小的粒子，大大缩短了离子扩散时问：并且有序结构（有序孔．阵列）的纳米材科有利于离予的传输，在一定程度上提高电极材科的比客量和倍率特性，从而提高电化学储能器件（电池．电容器等）的电功率和能量密度．奉文主要介绍几种纳米结构的电极材科（ＴＥＭ照片见图Ｉ）在锂离子电池，全固态锂电池．超级电客嚣，染料敏化太阳能电池和燃料电池方面的应用．
（１）炭包覆纳米“射５０１２Ｊｉｌｌ呆用熔融盏与炭热气相沉积（ＴＶＤ）相结合的方ｊ击制备纳米结构Ｌ印ｂｏｌ２．Ｌ“ｎ，ｏＪ２材科（颗粒，棒、球和空心璩）太小可控制在１００纳米以下，并且纳米炭层均匀包覆在粒子表面具有很好的电子导电性．作为高功宰锂离子电池和高比能量混合趣缎电客器的负极表现出更好的电化学性能．
（２）纳米棒．舟孔．刺杖，空心球结构的“Ｍｎ妒４ｐ…：采用锂盐和纳米结构金属氧化抽为前驱体，和传境的固相反应．很难得到高电化学活性的锂离子嵌入化台物．首先采用“Ｉ和不同形貌Ｍｎ仉进行化学富锂．制得的舍鲤的“。Ｍｎ０２，再适过低温煅烧合成出各种形貌ＬｉＭ啦０‘．这种方法可保持前驱体Ｍａｔ９２的形筑和纳米尺寸，克服了高温固相反应引起的颗粒烧结问鹿．纳米结构的ＬｉＭａ：０４作为锂离子电池正掇材料具有高倍卒，长循耳寿命的特点．
田Ｊ．各种纳米结构电扳材料的ＴＥＭ照片：（Ａ）炭包覆“Ｊｉ０协（Ｂ）刺状球形ＬｉＭｎ２０４（ｃ）ＰＥＯ－嫁接Ｓｎ０２，（Ｄ）须装聚苯胺，舟孔炭，（Ｅ】Ｍｎｊ０４／舟孔炭复台材料，和（Ｆ】彳卜孔ＬｉＭｎ２０４．Ｆｉｇｕｒｅ１ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｎａａｏｓｔｒｕｃｍｒｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓ：（Ａ）Ｃａｒｂｏｎ吒ｏａｔｅｄＬｉ＿Ｔｉ５０１２，（Ｂ）Ｕｒｃｈｉａ－ｌｉｋｅｓｐｈｅｒｅｓＬｉＭｎ２０４．（ｃ）ＰＥＯ—ｇｒａｆｔｅｄＳａ０２，（Ｄ）ＷｈｉｓｋｅｖＨｋｅＰＡＮ／ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｃａｒｂｏｎ，（Ｅ）Ｍｎ３０ｄｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｃ矧３０ｌｌ，ａｎｄ（Ｆ）ＭｅｓｏｐｏｒｏｕｓＬｉＭｎ２０４．３３９