锂离子电池用高容量硅/碳复合负极材料

稀有金属材料与工程, 2014, 43(5): 1073-1078.

锂离子电池用高容量硅/碳复合负极材料

亓鹏 ^1, , 陈云贵 ^2, , 朱丁 ^3, , 徐程浩 ^4, , 黄丽宏 ^5, , 段晓波 ^6,

1.四川大学,四川成都610065

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关键词： Mg , SiO , 硅/碳复合材料 , 负极 , 锂离子电池

High Reversible Capacity Si/C Composite Anodes for Lithium-Ion Rechargeable Batteries

Qi Peng ^1, , Chen Yungui ^2, , Zhu Ding ^3, , Xu Chenghao ^4, , Huang Lihong ^5, , Duan Xiaobo ^6,

1.四川大学,四川成都610065

2.四川大学,四川成都610065

3.四川大学,四川成都610065

4.四川大学,四川成都610065

5.四川大学,四川成都610065

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Keywords： Mg , SiO , Si/C composite , anode , lithium batteries

通过镁和氧化亚硅之间的氧化还原反应制备细硅,并采用湿法混料及高温热解法合成了锂离子电池用硅/石墨/裂解碳复合负极材料.利用XRD、SEM、电化学测试考察了复合材料的结构与电化学性能,并结合循环伏安和电化学阻抗技术研究了复合材料的电化学可逆性和动力学性能.结果表明:制备的复合材料首次可逆容量为880 mAh/g,循环40次后为780 mAh/g,容量保持率可达88.6％,该方法显著改善了硅基材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能.性能的提高主要归因于纳米结构的硅均匀分散在碳基体中,很好地抑制了充放电过程中的体积效应,同时石墨和裂解碳也充分保证了复合材料良好的导电性.

参考文献

[1]	John B. Goodenough;Youngsik Kim .Challenges for Rechargeable Li Batteries[J].Chemistry of Materials: A Publication of the American Chemistry Society,2010(3):587-603.
[2]	Bruno Scrosati;Jusef Hassoun;Yang-Kook Sun .Lithium-ion batteries. A look into the future[J].Energy & environmental science: EES,2011(9):3287-3295.
[3]	Uday Kasavajjula;Chunsheng Wang;A. John Appleby .Nano- and bulk-silicon-based insertion anodes for lithium-ion secondary cells[J].Journal of Power Sources,2007(2):1003-1039.
[4]	Laurence Lacroix-Orio;Monique Tillard;David Zitoun .New Synthesis Method of a Si Nanocomposite Anode for Li-Ion Batteries[J].Chemistry of Materials: A Publication of the American Chemistry Society,2008(4):1212-1214.
[5]	Jong-Hyuk Lee;Wan-Jun Kim;Jae-Youn Kim;Sung-Hwan Lim;Sung-Man Lee .Spherical silicon/graphite/carbon composites as anode material for lithium-ion batteries[J].Journal of Power Sources,2008(1):353-358.

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