鋰離子電池硅負(fù)極循環(huán)穩(wěn)定性的研究.pdf

1、硅材料由于其較高的比容量（4200mAhg-1）而受到研究者的重視，但由于其在嵌鋰時體積膨脹較大，造成其循環(huán)壽命短。本文針對硅材料不可逆容量損失大，循環(huán)性能差的問題，在納米硅電極的制備過程中進(jìn)行了一系列的研究，采用SEM、EDS、IR和TG、BET比表面積吸附等測試分析電極的結(jié)構(gòu)、形貌和組成，通過充放電測試、循環(huán)伏安測試研究電極的電化學(xué)性能。
　　采用三乙醇胺為模板制備多孔硅電極。多孔硅電極首次可逆比容量為1928mAhg-1，5

2、～70次容量保持率為98.9％。多孔硅電極由于孔隙的存在其電化學(xué)性能得到改善，體積膨脹得到緩解。納米硅與三乙醇胺比例為1:1的多孔硅電極電化學(xué)性能最好，納米硅電極中三乙醇胺含量過高過低對材料性能的改善均不理想。多孔硅電極倍率性能要比普通硅電極倍率性能理想。
　　為了改善納米硅在水溶液中的分散性，在納米硅電極制備過程中添加表面活性劑。研究發(fā)現(xiàn)添加十二烷基硫酸鈉表面活性劑，循環(huán)100次納米硅電極容量沒有衰減；添加十二烷基磺酸鈉表面活性

3、劑納米硅電極，首次可逆比容量為1623mAhg-1，比容量顯著提高，但是循環(huán)穩(wěn)定性沒有良好的改善。此外，還研究了表面活性劑添加對多孔硅電極的影響。結(jié)果顯示，在多孔硅電極中添加表面活性劑得到的電極性能比不添加表面活性劑的多孔硅電極的性能理想。
　　在納米硅電極制備過程中采用了磁力攪拌和機(jī)械球磨兩種攪拌方法，兩種方法對比發(fā)現(xiàn)，機(jī)械球磨制備的納米硅電極性能要比磁力攪拌制備的納米硅電極性能理想；在納米硅電極制備的過程中添加了丙酮，結(jié)果顯示