鋰離子電池改性硅-石墨負極材料的性能研究.pdf

1、本文采用球磨法對粗硅進行球磨處理，然后對粗硅進行表面硅烷有機物的改性，以減緩硅材料在電池循環(huán)過程中的粉化脫落現象，提高電池材料的循環(huán)穩(wěn)定性。本文的另一個研究內容是用硅烷偶聯劑改性后的粗硅與石墨進行復合，以得到電池穩(wěn)定性好，容量較高的負極材料。然后對不同比例的改性SiO/石墨符合材料進行了研究。
　　本文選用的是價格低廉，易于制備的工業(yè)級硅粉（200目）。首先采用球磨的方法對工業(yè)級硅粉進行球磨，進行一定程度的細化處理，制備出了粒徑在

2、0.5~2μm的樣品，其首次充放電比容量分別為2019.71 mAh/g、3637.34 mAh/g，首次效率為55.53％；循環(huán)50次后，可逆容量僅為463.50mAh/g。然后在球磨的基礎上，用γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（KH570）對其表面進行改性處理，以減緩硅的粉化現象。改性后的硅首次充放電比容量分別為2768.90 mAh/g、3647.49 mAh/g，首次效率為75.91%，50次循環(huán)后，可逆容量仍有1450.0

3、5 mAh/g，對比可知，硅烷偶聯劑改性可以有效的提升硅的電化學性能。
　　本文將硅烷偶聯劑 KH570改性后的球磨硅粉分別與兩種石墨混合（石墨GHMG和石墨 SMG-JCS-1S），制備出改性硅/石墨負極復合材料，研究改性硅質量分別為5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%時復合材料的電化學性能。在這種復合材料中，硅可以滿足人們對高容量電池的需求，石墨不僅可以彌補硅材料導電性低的缺點，還能對硅材料巨大的的體積

4、變化起一定的緩沖作用，進而提升負極材料的電池性能。
　　對于改性硅/SMG-JCS-1S復合材料中，當改性硅的含量為25%時，復合材料的循環(huán)性能較好，且容量相對較高；首次可逆容量為969.77 mAh/g，首次效率為88.22%；50次循環(huán)后，可逆容量為448.73 mAh/g。對于改性硅/GHMG復合材料，其電化學性能較好的一組為改性硅含量在15%時的復合材料，首次可逆容量為740.65 mAh/g，首次效率為82.03%；50