文 献 综 述

1.摘要
随着社会经济的繁荣，探索新的、清洁能源正变得越来越迫切。锂离子电池在电化学储能方面已发展成为一种最重要的装置。锂离子电池具有高能量密度、低记忆效应以及缓慢的自放电等特点被广泛的应用于军事、通讯、交通等领域。目前石墨基的碳材料由于其合适的价格，较高的稳定性被广泛的用作锂离子电池的阳极。然而随着社会的进步，对于锂离子电池的要求也越来越高，逐渐的碳材料锂离子电池的实际容量越来越接近于其理论容量，而不能满足实际要求。硅作为碳材料的合适的替代者有着10倍于碳材料的理论容量，然而由于纯硅材料在电池充放电过程中容易产生250%-400%的体积变化，从而引起电池性能的下降。因此，设法保护硅不膨胀#8722;收缩然后保持导电物质和Si的电解质的密切接触是很重要的。金属有机骨架（MOFs）是多孔材料，是由金属离子与合适有机配体组装而成。在过去的几十年里，重大的研究都集中在准备新的MOF结构，开发他们的应用，包括气体存储和分离、催化、传感、药物输送。现在MOFs在锂存储方面的应用正在蓬勃发展本课题中利用金属有机框架材料包裹硅材料，为硅材料在充放电过程中的体积变化构造一个有效的缓冲层，使得复合材料同时具有高理论容量与高稳定性的特点，从而制备高性能的锂离子电池。

2.有关锂离子电池的基础知识

2.1锂离子电池的命名

现已被大家广泛使用的锂离子电池是由锂电池发展而来的。所以在认识锂离子电池之前，我们先来介绍一下锂电池。举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的负极材料是锂金属，正极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律，我们称这种电池为锂电池。电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程，为了区别于传统意义上的锂电池，所以人们称之为锂离子电池。

2.2锂离子电池的工作原理
锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样道理，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极。回到正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。所以，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字”摇椅式电池。

2.3硅在锂离子电池中的应用