球磨工艺对炭气凝胶(CA)-SiO复合材料结构和电化学性能的影响

无机材料学报, 2008, 23(5): 917-922. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2008.05.011

球磨工艺对炭气凝胶(CA)-SiO复合材料结构和电化学性能的影响

巢亚军 ^1, , 原鲜霞 ^2, , 马紫峰 ^3, , 邓晓燕 ^4, , 于文利 ^5,

1.上海交通大学,化学工程系,上海200240

2.上海交通大学,化学工程系,上海200240

3.上海交通大学,化学工程系,上海200240

4.青岛科技大学,材料与环境科学学院,青岛,266042

5.上海交通大学,化学工程系,上海200240

基金项目: 国家自然科学基金(20776085;20476055;20471037) 上海市科委科技计划(06SN07115;065211020) 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2007CB209705)

关键词：球磨工艺 , CA-SiO复合材料 , 负极材料 , 锂离子电池

Effects of Ball-Milling on Structure and Electrochemical Property of CA-SiO Composite

单纯的炭气凝胶(CA)与SiO球磨后可以制得性能优异的复合材料CA.SiO,实验研究了球磨时间和球磨转速等工艺条件对CA-SiO的结构和电化学性能的影响.结果表明,无定形态的SiO与CA球磨后,逐渐有晶粒细小的Si晶体析出,Si的晶粒随球磨时间的延长或球磨转速的提高先减小然后增大,Si的结晶度随球磨时间的延长或球磨转速的提高而增强,但过长的球磨时间或过快的球磨转速均会导致材料中的晶体Si向非晶态转变;球磨使材料中C的晶粒有所增大,但球磨时间和球磨转速对C的晶粒大小没有明显的影响;CA-SiO中Si的结晶度越高、晶粒越小,材料的嵌脱锂容量越高、充放电循环稳定性越好,非晶态Si的存在不仅不利于锂离子在CA-SiO中的嵌入和脱出,而且会导致材料的循环稳定性变差.将CA-SiO用作锂离子电池负极材料时,其最佳的制备工艺为:以400r/min的速度球磨10h.

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