刘树和
,
董鹏
,
姚耀春
,
赵淑春
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.22.010
作为一种储量丰富的农业废弃物,稻壳的高附加值利用具有重要意义.以稻壳为原料,通过空气氧化、镁热还原和酸浸得到硅/碳复合材料,探讨了复合材料的组成结构以及作为锂离子电池负极材料的电化学性能.结果表明:硅/碳复合材料中的硅为晶体纳米颗粒,分布在无定形炭基质中;稻壳的氧化增加了硅/碳复合材料中硅的含量和复合材料的比表面积,从而增加了复合材料的容量,但首次库伦效率较低;硅/碳复合材料中的碳可以抑制硅的体积变化,改善循环性能.含碳8％的硅/碳复合材料,首次充电容量758.5 mAh/g,30次循环后充电容量保持率为78.7％.
关键词:
稻壳
,
镁热还原
,
硅/碳复合材料
,
电化学性能
于晓磊
,
杨军
,
冯雪娇
,
高鹏飞
,
王久林
,
努丽燕娜
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12672
以介孔二氧化硅SBA-15为硅源,采用镁热还原法和化学气相沉积(CVD)法合成了具有莲藕状结构的多孔硅/碳复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸脱附法研究了原料配比,混压方式以及反应温度对多孔硅物相组成和结构形貌的影响.多孔硅的最佳合成条件为:镁粉过量20wt％,原料经球磨混合均匀后直接在750℃下高温反应4h.对多孔硅及多孔硅/碳材料进行了电化学性能测试,在0.5 A/g电流密度下循环70次后仍保持1633.1 mAh/g的可逆容量,并且在8 A/g下容量达到580.1 mAh/g,表现出优异的循环稳定性以及倍率性能.
关键词:
硅负极
,
锂离子电池
,
镁热还原法
,
SBA-15
谭操
,
段红娟
,
王军凯
,
张海军
,
刘江昊
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.08.022
为了降低ZrB2粉体的合成温度,并在此基础上合成粒径细小、纯度高的ZrB2粉体,以ZrO2及B4C为原料,以Mg粉为还原剂,以NaCl-KCl为熔盐介质,研究熔盐镁热还原法低温合成ZrB2超细粉体的工艺.探讨了反应温度、B/Zr物质的量比及Mg粉用量对合成ZrB2超细粉体的影响,并对粉体的物相组成及显微结构进行了表征.结果表明合成ZrB2的起始温度为1 173 K, 最佳合成温度为1 473 K.合成纯相的ZrB2粉体最佳工艺条件为:B/Zr物质的量比为2.2,Mg过量50%(质量分数),1 473 K反应3 h.所合成ZrB2粉体的晶粒尺寸为30~300 nm.
关键词:
ZrB2
,
超细粉体
,
熔盐
,
镁热还原
胡文
,
侯宏英
,
易健宏
,
郑必举
,
李凤仙
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.09.005
实现规模化生产是高容量硅负极走向商业化面临的最大挑战.报道了1种简单、成本低、产率高的硅材料制备方法,即对溶胶-凝胶反应形成的SiO2-F127(PEO106PPO70PEO106,1种三嵌段共聚物)干凝胶进行空气热解和镁热还原处理.而后,利用偶氮化反应在合成的硅材料表面包覆一碳层.利用 X 射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、氮气吸脱附实验和热重方法对所制备的硅-碳复合物的形貌和组分进行了分析.结果表明,该复合物中硅含量为76．3％(质量分数),呈珊瑚状形貌,具有微孔-介孔-大孔多级孔道结构和高的比表面积123 m2/g.电化学性能测试结果显示所制备的Si-C复合负极比容量高达2785 mAh/g.
关键词:
锂离子电池
,
镁热还原
,
多孔
,
Si-C负极
,
溶胶-凝胶
刘树和
,
赵淑春
,
董鹏
,
姚耀春
材料导报
以同时含有碳源和硅源的稻壳制备碳化稻壳,采用镁热法还原其中的SiO2,借助XRD对还原产物进行分析,探讨了镁热还原工艺对产物组成的影响.结果表明:碳化稻壳中的SiO2在490℃可以发生镁热还原反应,当还原温度低于700℃时,还原产物是Si或Mg2Si;当还原温度超过700℃时,还原产物中形成SiC;当还原温度高于800℃时,产物中有Mg2SiO4生成.镁热还原温度在600～700℃之间时,通过控制Mg与碳化稻壳中的SiO2的质量配比,可以制备出Si/C复合材料.
关键词:
碳化稻壳
,
镁热还原
,
Si/C复合材料
