水滑石类材料在镍锌二次电池负极中的应用研究进展

- 1 - 中国科技论文在线水滑石材料在镍锌二次电池负极中应用的研究进展水滑石材料在镍锌二次电池负极中应用的研究进展# 秦海刚杨占宏王利民 **基金项目：高等学校博士学位点科研基金（No.218）作者简介：秦海刚(1995-)，男，硕士生，主要研究方向：电化学通讯联系人：杨占宏(1969-)，男，教授，主要研究方向：能源材料、电化学。E-mail：(中南大学化工学院，湖南长沙) 5 摘要：镍锌电池是一种高能量密度和功率密度、高放电电压、环境友好的化学电源，负极材料是影响镍锌电池性能的主要因素，近年来，水滑石材料在镍锌电池负极中的应用研究不断深入。综述了水滑石材料的结构和充放电机理，以及水滑石材料作为镍锌二次电池负极材料和水滑石材料作为ZnO负极添加剂的最新研究进展。关键词：类水滑石材料；镍锌二次电池；负极材料；电化学性能10 中图分类号：O69 文献标识码：A 秦杨王利民 15 ( 和，南， )： -锌是一种具有高、高、和-的电源。负极材料是-锌的主要材料。近年来，-类材料得到了广泛的应用。用于-锌负极的-类材料和用于ZnO负极的-类材料有。关键词： -类材料；锌；负极材料； 25 0 引言随着全球对能源需求的不断增长和人们对环境问题的广泛关注，寻找高能量密度、高功率密度且环境友好的化学电源成为当前的研究热点[1]。

镍锌二次电池具有能量密度高、原料来源广泛、环境友好等特点，有望在电动汽车、混合动力汽车、便携式电子设备等领域得到应用。商业化ZnO通常作为镍锌二次电池的负极材料，ZnO负极具有能量密度高的优势，但以ZnO作为负极材料时，负极易形成枝晶、电极形状发生变化，导致电池放电容量衰减、循环性能下降，甚至电池失效[2,3]。为了解决锌极在充放电循环过程中的锌枝晶形成及锌极在电解液中的溶解问题，国内外研究人员进行了大量的相关研究工作，并取得了良好的效果。例如，在ZnO电极中引入Ca(OH)2[4]、In(OH)3[5]、Bi2O3[6]、Sn6O4(OH)4[7]、PbO[8]、Mg(OH)2[9]、Ba(OH)2[9]等添加剂，在一定程度上缓解了锌电极在循环中的问题；人们对不同尺寸和形貌的ZnO电极的电化学性能进行了研究[10,11]，研究发现纳米ZnO颗粒由于显著的尺寸效应，可以有效抑制枝晶的形成，从而提高锌电极的容量保持率；水滑石是一类具有特殊结构和优异性能的化合物，广泛应用于催化[12,13]、热稳定剂[14,15]、