碳包覆硅基復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、本文綜述了鋰離子電池的研究情況，特別是硅基負(fù)極材料的研究概況與發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)硅材料不可逆容量大，循環(huán)性能差等問題選用高溫?zé)峤馓及驳姆椒ㄖ苽涞玫焦杌鶑?fù)合負(fù)極材料。通過堿洗復(fù)合材料和對(duì)銅箔基體進(jìn)行刻蝕的方法對(duì)制備的復(fù)合材料進(jìn)行改性及工藝改進(jìn)。對(duì)材料進(jìn)行XRD和SEM測(cè)試，分析結(jié)構(gòu)和形貌，進(jìn)行充放電、循環(huán)伏安等電化學(xué)測(cè)試，研究材料的電化學(xué)性能。
　　通過高溫?zé)峤獾姆椒ㄖ苽淞斯?石墨-煤焦油瀝青熱解碳材料。在實(shí)驗(yàn)中，固定熱解碳的質(zhì)量配比

2、不變。熱解溫度為900℃條件制備的Si/G/C復(fù)合材料循環(huán)性能無論相對(duì)純硅還是瀝青熱解碳都有較明顯的提高。硅和石墨的質(zhì)量比為5:5時(shí)具有最優(yōu)異的性能，首次可逆容量高達(dá)1276.5mAh·g-1，40次循環(huán)后可逆容量仍可保持在512.8mAh·g-1。復(fù)合材料中加入的石墨使材料的循環(huán)穩(wěn)定性大大改善。對(duì)電極片熱處理后復(fù)合材料的循環(huán)性能有進(jìn)一步的提高。對(duì)上述的復(fù)合材料進(jìn)行二次包覆后循環(huán)性能并沒有明顯的提高。另外，結(jié)合機(jī)械球磨和高溫?zé)峤鈨煞N材料

3、制備方法，獲得了SiMn/C復(fù)合材料，其首次脫鋰容量為245.6mAh·g-1，40次循環(huán)后可逆容量仍可保持在246.8mAh·g-1，表現(xiàn)出了很好的循環(huán)穩(wěn)定性。
　　采用堿洗和基體刻蝕的方法對(duì)高溫?zé)峤獾墓杼紡?fù)合材料進(jìn)行修飾改性及電極制備工藝改進(jìn)。用NaOH處理后的復(fù)合材料的循環(huán)穩(wěn)定性有了較大的提高。用FeCl3刻蝕銅箔基體，可以很明顯的進(jìn)一步改善包覆材料的循環(huán)性能。其中，硅和石墨的質(zhì)量比為4:6的材料表現(xiàn)出了很好的性能，首次嵌鋰