锂离子电池多孔硅碳负极材料制备及其性质研究

以氧化亚硅为原料,利用氧化亚硅的歧化反应制备纳米硅颗粒、二氧化硅均匀分散的前驱体,然后利用低残余碳的原位高温固相分解制备得到了多孔结构的硅碳材料,并对材料的表面及微观结构和电化学性能进行了表征。SEM显示材料呈微米级多孔球形分布,该结构可以有效吸收充放电过程中硅的晶格膨胀。XRD和TEM结果表明,氧化亚硅材料在950℃开始发生歧化反应。首次比容量达到了1300.2mAh/g,库伦效率达到了84.5%。硅碳石墨复合材料首次比容量为462.6mAh/g,库伦效率为90.5%,循环50圈后比容量为441.7mAh/g,仍远高于常见石墨负极。     

锂离子电池氧化亚硅负极材料的改性研究

以乙炔为气相包覆碳源,通过化学气相沉积的方法在氧化亚硅表面包覆一层均匀的、石墨化度较高的碳层,然后通过喷雾干燥的方法将包碳氧化亚硅与炭黑复合制备成微米级球体。通过扣电测试发现炭黑的加入明显提高了氧化亚硅颗粒间的导电性,并且炭黑的加入对氧化亚硅充放电过程中的体积膨胀收缩起到了缓冲作用,从而明显提高了氧化亚硅的循环性能,0.2C循环100周后仍然有92.1%的容量保持率。