編號：NMJS08998
篇名：具有石墨碳骨架結構的硅碳負極材料的制備與電化學性能研究
作者：徐立環(huán) 汪佳男 蘇暢
關鍵詞： 硅 鋰離子電池 負極材料 水熱法 石墨
機構： 沈陽化工大學化學工程學院
摘要： 硅碳材料作為鋰離子電池負極材料具有廣闊地發(fā)展前景。利用水熱法和高溫碳化法制備了蔗糖碳/硅復合材料(SC/Si),并在此基礎上與石墨復合制備出具有石墨導電骨架結構的蔗糖碳/硅-石墨復合材料(SC/Si-Gr),并探究其作為鋰離子電池負極材料電化學和電池性能。結果表明,蔗糖碳均勻包覆在納米硅表面,形成的蔗糖碳/硅復合材料的電化學性能和電池性能隨著蔗糖碳含量增加而提高。隨著石墨的引入,構建的SC/Si-Gr三元復合材料的電化學性能得到進一步提升。當蔗糖:硅:石墨投料質量比為1∶1∶0.5時,形成的SC/Si-Gr(1∶1∶0.5)復合材料,在電流密度為0.1 A/g條件下,第三圈穩(wěn)定之后的放電比容量為1005.1 mAh/g;循環(huán)100圈之后放電比容量為819 mAh/g,充放電庫倫效率保持在98%左右。在1 A/g大電流密度下,平均放電比容量為437.91 mAh/g。這歸功于石墨的加入形成有效的導電骨架結構,提高了首次循環(huán)庫倫效率,加速鋰離子的傳輸速率,使蔗糖碳/硅-石墨復合材料呈現出良好的循環(huán)穩(wěn)定性和充放電倍率性能。
