多孔碳包覆硅微球于鋰離子電池負(fù)極中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-07-24 10:51
為了緩解純硅負(fù)極材料在充放電過(guò)程中帶來(lái)的巨大體積效應(yīng)并降低電解質(zhì)與電極之間的副反應(yīng)程度,提出了一種簡(jiǎn)單高效的硅碳復(fù)合材料合成方法 .以P123為分散劑、葡萄糖為碳源,利用水熱法制備P-Si/C復(fù)合材料.結(jié)果表明,制備得到的復(fù)合材料可以極大地緩解充放電過(guò)程中產(chǎn)生的體積效應(yīng).當(dāng)復(fù)合材料作為鋰電池負(fù)極時(shí),其首次放電比容量為1 800 mA·h/g,在500 mA/g電流密度下經(jīng)100次循環(huán)后,其放電比容量能夠穩(wěn)定維持為521 mA·h/g,呈現(xiàn)出良好的循環(huán)性能.
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,42(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【圖文】:
純硅顆粒和P-Si/C復(fù)合材料的XRD圖譜
圖2為P-Si/C復(fù)合材料的SEM圖像,其放大后的SEM形貌如圖3所示.由圖2可見(jiàn),P-Si/C復(fù)合材料是由尺寸分布于2~5μm的均勻分散微球組成,微球表面出現(xiàn)的顆粒狀物質(zhì)為分散在碳微球中的納米硅微粒.觀察圖3可以發(fā)現(xiàn),納米硅微粒嵌在碳微球中,P-Si/C復(fù)合材料中并未發(fā)現(xiàn)裸露的納米硅微粒,表明所有硅微粒都被完全地嵌入碳基底中,故而呈現(xiàn)出硅碳復(fù)合材料的包覆型特點(diǎn)[13].P-Si/C復(fù)合材料不僅可以抑制硅在充放電過(guò)程中的體積膨脹,而且還能阻止硅與電解液直接反應(yīng),從而抑制固體SEI膜的生成[14-16].圖3 P-Si/C微球的放大SEM圖像
P-Si/C微球的放大SEM圖像
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋰離子電池硅基負(fù)極材料研究進(jìn)展[J]. 肖忠良,夏妮,宋劉斌,曹忠,朱華麗. 電源技術(shù). 2019(01)
[2]鋰離子電池固態(tài)電解質(zhì)界面膜(SEI)的研究進(jìn)展[J]. 梁大宇,包婷婷,高田慧,張健. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2018(03)
[3]納米碳微球的水熱合成及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 曾旭. 生物化工. 2018(01)
[4]含電動(dòng)汽車(chē)充電負(fù)荷的交直流混合微電網(wǎng)規(guī)劃[J]. 丁明,史盛亮,潘浩,王敏,姚宇亮. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(01)
博士論文
[1]人工固態(tài)電解質(zhì)界面膜改性硅基負(fù)極及其電化學(xué)性能研究[D]. 艾青.山東大學(xué) 2019
[2]高能量密度鋰離子電池硅基負(fù)極材料研究[D]. 陸浩.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院物理研究所) 2019
[3]高比能量鋰離子電池硅/鍺基負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 王幫潤(rùn).中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所) 2019
碩士論文
[1]鋰離子電池硅氧碳復(fù)合負(fù)極材料的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 錢(qián)玲芝.北京化工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3300509
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,42(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【圖文】:
純硅顆粒和P-Si/C復(fù)合材料的XRD圖譜
圖2為P-Si/C復(fù)合材料的SEM圖像,其放大后的SEM形貌如圖3所示.由圖2可見(jiàn),P-Si/C復(fù)合材料是由尺寸分布于2~5μm的均勻分散微球組成,微球表面出現(xiàn)的顆粒狀物質(zhì)為分散在碳微球中的納米硅微粒.觀察圖3可以發(fā)現(xiàn),納米硅微粒嵌在碳微球中,P-Si/C復(fù)合材料中并未發(fā)現(xiàn)裸露的納米硅微粒,表明所有硅微粒都被完全地嵌入碳基底中,故而呈現(xiàn)出硅碳復(fù)合材料的包覆型特點(diǎn)[13].P-Si/C復(fù)合材料不僅可以抑制硅在充放電過(guò)程中的體積膨脹,而且還能阻止硅與電解液直接反應(yīng),從而抑制固體SEI膜的生成[14-16].圖3 P-Si/C微球的放大SEM圖像
P-Si/C微球的放大SEM圖像
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋰離子電池硅基負(fù)極材料研究進(jìn)展[J]. 肖忠良,夏妮,宋劉斌,曹忠,朱華麗. 電源技術(shù). 2019(01)
[2]鋰離子電池固態(tài)電解質(zhì)界面膜(SEI)的研究進(jìn)展[J]. 梁大宇,包婷婷,高田慧,張健. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2018(03)
[3]納米碳微球的水熱合成及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 曾旭. 生物化工. 2018(01)
[4]含電動(dòng)汽車(chē)充電負(fù)荷的交直流混合微電網(wǎng)規(guī)劃[J]. 丁明,史盛亮,潘浩,王敏,姚宇亮. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(01)
博士論文
[1]人工固態(tài)電解質(zhì)界面膜改性硅基負(fù)極及其電化學(xué)性能研究[D]. 艾青.山東大學(xué) 2019
[2]高能量密度鋰離子電池硅基負(fù)極材料研究[D]. 陸浩.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院物理研究所) 2019
[3]高比能量鋰離子電池硅/鍺基負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 王幫潤(rùn).中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所) 2019
碩士論文
[1]鋰離子電池硅氧碳復(fù)合負(fù)極材料的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 錢(qián)玲芝.北京化工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3300509
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