鋰離子電池硅碳復合負極材料的制備及電化學性能的研究.pdf

1、隨著人們對電池的需求越來越廣泛，人們對鋰離子電池能量密度、壽命、安全性的要求愈發(fā)嚴苛，因此開發(fā)具有更高能量密度、更長使用壽命、更高安全性的高效鋰離子電池極具迫切性。電池電極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵因素，因而開發(fā)新型電極材料成為了鋰電池的研究熱點。
　　在眾多的新型負極材料之中，硅以其極高的嵌鋰比容量和廣泛的來源脫穎而出。然而其在作為鋰離子電池負極沖放電的過程中，體積會因為相變發(fā)生巨大的膨脹或收縮，這種體積效應(yīng)會導致活性材料的

2、粉化最終與集流體分離致使電池失效。硅材料的改性方法之一是將其與碳類材料進行復合，以碳類材料吸收硅材料在體積變化中產(chǎn)生的應(yīng)力集中，達到提高硅材料循環(huán)性能的目的。
　　本文采用化學氣相沉積的方法、硅烷為硅源，以碳納米管、商業(yè)石墨、石墨烯為基體，制作了三種不同結(jié)構(gòu)的硅碳復合材料。其中以碳納米管為基體的復合材料有效地緩解了材料的體積效應(yīng)，在沖放電電流為50mA條件下，首次放電比容量可達1357.5mAh/g;以商業(yè)石墨為基體的復合材料在同