球形石墨@碳化硅衍生碳的制備及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、為滿足儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)Σ牧霞婢吒吣芰棵芏群透吖β拭芏鹊男枨?，本論文旨在將具有特殊孔隙結(jié)構(gòu)的碳化物衍生碳與具有高導(dǎo)電性和高能量存儲(chǔ)密度的石墨類(lèi)材料相復(fù)合的方式，制備得到一種具有核殼結(jié)構(gòu)的雙功能復(fù)合炭材料。以兩種球形石墨炭材料，即石墨化中間相炭微球（GMCMB）和球形天然石墨（NG）為碳源，與硅粉（Si）高溫固相反應(yīng)生成 GMCMB@SiC和NG@SiC前軀體，然后經(jīng)氯氣刻蝕制備得到石墨化中間相炭微球@碳化硅衍生碳（GMCMB@SiC-CDCs）

2、和球形天然石墨@碳化硅衍生碳（NG@SiC-CDCs）復(fù)合炭材料。通過(guò)對(duì)復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)、形貌、孔結(jié)構(gòu)、比表面積以及電化學(xué)性能的表征與分析，初步探討了其儲(chǔ)能機(jī)理。主要的研究結(jié)果如下：
　?。?）采用固相法與氯氣刻蝕相結(jié)合的方法可成功制備GMCMB@SiC-CDCs和NG@SiC-CDCs復(fù)合材料，該材料具有典型的核@殼結(jié)構(gòu)，即分別以GMCMB和NG為核，以具有＜1 nm的微孔的SiC-CDCs為殼。
　?。?）通過(guò)控制碳

3、源與硅的摩爾比（C/S i）可以有效調(diào)控 S iC-CDCs殼的厚度和GMCMB/NG核的尺寸，并在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)復(fù)合材料的比表面積和孔體積；C/S i摩爾比越小，S iC-CDCs在復(fù)合材料中的含量越高，對(duì)應(yīng)的比表面積和孔體積越高。
　?。?）選擇適宜的C/S i摩爾比（即適宜的衍生碳和球形石墨相對(duì)含量）可以有效提高鋰離子電池負(fù)極的可逆容量，同時(shí)表現(xiàn)出比單一GMCMB和NG更好的倍率性能和更高的容量保持率。
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