SiO-G-C負極材料的制備、表征及電化學性能研究.pdf

1、SiO作為Si基材料的一種，因其具有比Si優(yōu)異的循環(huán)性能，引起了很多研究者的關注。但是它存在兩個缺點:一是首次循環(huán)過程中與鋰反應生成不可逆的Li4SiO4和Li2O，導致首次充放電效率低;二是吸放鋰過程中體積膨脹造成電極結構破壞，容量不斷衰減。本文把高能球磨法和高溫焙燒法結合起來，以SiO、石墨和葡萄糖為原料，制備了氧化亞硅/石墨/無定形碳材料(記作SiO/G/C)，探索了其最優(yōu)組分及最佳制備條件，并對其物化性能和電化學性能進行了研究。

2、研究結果顯示，SiO/G/C負極材料的最佳質量比為:SiO∶G∶C=68∶17∶15;制備該負極材料的最佳焙燒條件為:氬氣氛圍，以10℃/min的升溫速率，在700℃下焙燒2 h;焙燒后最佳球磨條件為:在氬氣氣氛，轉速400 rpm，球料比10∶1下，球磨10h。
　　電化學測試結果顯示:(SiO)68G17C15負極材料的首周充放電容量分別為984.7和1255.3 mAh/g，首周庫倫效率為78.4％。從第7周以后，充放電效率

3、均保持在98％左右。50周時，容量穩(wěn)定在691.5 mAh/g。CV結果表明，首周陰極掃描過程中有SEI對應的峰出現(xiàn)。EIS結果表明，無定形碳的添加在一定程度上減小了材料的極化阻抗。
　　XRD和XPS結果顯示，材料中Si的主要存在狀態(tài)為SiO; TEM和拉曼結果顯示，材料中碳的存在狀態(tài)為石墨和無定形碳兩種結構，且SiO分散在了石墨和無定形碳中;SEM照片和粒徑分布測試結果顯示，材料顆粒比較細，且有部分孔狀結構存在，與TEM結果一