鋰離子電池硅基負(fù)極材料的制備與改性研究.pdf

1、硅基材料具有非常高的理論容量及相對(duì)較低的脫嵌鋰電位平臺(tái)，被認(rèn)為是最具潛力的高能量高性能的鋰離子電池負(fù)極材料之一。本文就鋰離子電池硅基負(fù)極材料的研究進(jìn)展進(jìn)行了詳細(xì)綜述，初步研究了硅單質(zhì)的電化學(xué)性能。采用兩種不同的方法分別制備了硅/石墨/碳復(fù)合材料和硅-石墨烯復(fù)合材料，并且分別研究了其結(jié)構(gòu)形貌和電化學(xué)性能。
　　初步考察了鱗片石墨及納米硅的電化學(xué)性能，在50 mA g-1下，納米硅首次充放電容量高達(dá)1800.2 mAh g-1和348

2、3.6 mAh g-1，20次之后的容量保持率為15.2％。鱗片石墨的首次充電容量為為345.8mAh g-1，首次放電容量為434.9 mAh g-1，循環(huán)性能穩(wěn)定且維持在370mAh g-1左右直至20次循環(huán)結(jié)束。
　　以葡萄糖、納米硅和鱗片石墨為原料，采用液相固化以及高溫?zé)峤饨Y(jié)合的方法法制備硅/石墨/碳復(fù)合材料(Si/G/C復(fù)合材料)，考察了不同硅與鱗片石墨相對(duì)質(zhì)量比對(duì)Si/G/C復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性能的影響。當(dāng)納米硅與鱗片石

3、墨的質(zhì)量之比為3∶7時(shí)，Si30FG70復(fù)合材料的綜合電化學(xué)性能最佳，首次充電比容量和放電比容量分別為733.6mAh g-1和1048.3 mAh g-1，首次庫倫效率為69.9％，20次之后的容量保持率為80.1％。
　　以納米硅和氧化石墨烯為原料，通過一種自組裝的手段和水熱還原的方法制備了硅-石墨烯復(fù)合材料?？疾炝瞬煌趸┧芤簼舛葘?duì)材料電化學(xué)性能的影響，當(dāng)石墨烯水溶液濃度為2 mg/mL時(shí)，得到的Si-G-2復(fù)合材料