于晓磊
,
杨军
,
冯雪娇
,
高鹏飞
,
王久林
,
努丽燕娜
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12672
以介孔二氧化硅SBA-15为硅源,采用镁热还原法和化学气相沉积(CVD)法合成了具有莲藕状结构的多孔硅/碳复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸脱附法研究了原料配比,混压方式以及反应温度对多孔硅物相组成和结构形貌的影响.多孔硅的最佳合成条件为:镁粉过量20wt％,原料经球磨混合均匀后直接在750℃下高温反应4h.对多孔硅及多孔硅/碳材料进行了电化学性能测试,在0.5 A/g电流密度下循环70次后仍保持1633.1 mAh/g的可逆容量,并且在8 A/g下容量达到580.1 mAh/g,表现出优异的循环稳定性以及倍率性能.
关键词:
硅负极
,
锂离子电池
,
镁热还原法
,
SBA-15
冯明燕
,
田建华
,
刘园园
,
单忠强
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140633
选用乙炔黑(AB)、SuperP、VulcanXC-72和BP2000四种导电剂,研究其物化性能及含量对硅电极电化学性能的影响;探讨了粘合剂种类和用量对硅电极电化学性能的影响.采用场发射扫描电子显微镜对硅电极的形貌进行表征;采用恒流充放电测试及循环伏安法对硅电极的电化学性能进行测试.结果表明,导电剂SuperP具有良好的导电性、适中的比表面积(75.8 m2/g)和颗粒尺寸(39.2 nm),有利于提高硅负极的循环性能及倍率循环性能.采用15wt％的导电剂SuperP与15wt％的粘合剂CMC所制备的电极循环50次后可逆比容量保持在1143.8 mAh/g.
关键词:
锂离子电池
,
硅负极
,
导电剂
,
粘合剂
胡文
,
侯宏英
,
易健宏
,
郑必举
,
李凤仙
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.09.005
实现规模化生产是高容量硅负极走向商业化面临的最大挑战.报道了1种简单、成本低、产率高的硅材料制备方法,即对溶胶-凝胶反应形成的SiO2-F127(PEO106PPO70PEO106,1种三嵌段共聚物)干凝胶进行空气热解和镁热还原处理.而后,利用偶氮化反应在合成的硅材料表面包覆一碳层.利用 X 射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、氮气吸脱附实验和热重方法对所制备的硅-碳复合物的形貌和组分进行了分析.结果表明,该复合物中硅含量为76．3％(质量分数),呈珊瑚状形貌,具有微孔-介孔-大孔多级孔道结构和高的比表面积123 m2/g.电化学性能测试结果显示所制备的Si-C复合负极比容量高达2785 mAh/g.
关键词:
锂离子电池
,
镁热还原
,
多孔
,
Si-C负极
,
溶胶-凝胶
武兆辉
,
杨娟玉
,
闫坤
,
于冰
,
方升
,
史碧梦
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.08.014
正负极材料比容量的提升是锂离子电池能量密度提高的决定性因素,具有高比容量的硅基负极材料(理论比容量为4200 mAh·g-1)是获得高能量密度锂离子电池的关键材料之一.然而,在嵌/脱锂过程中巨大的体积变化是限制硅材料应用的主要因素.作为维持电极结构的主要成分,聚合物粘结剂的选择也至关重要.开发具有新的结构和性能的聚合物粘结剂,来满足硅基负极材料的使用要求,可以有效提高硅基负极在循环过程中电极结构的稳定性,因此成为当前研究的热点.本文梳理了用于硅基负极聚合物粘结剂的发展脉络,分别总结了聚乙烯类聚合物、多糖类聚合物、聚酰亚胺类共聚物和导电聚合物4类聚合物粘结剂的结构和性能特点,以及4类聚合物粘结剂用于硅基负极时对材料性能的改善.在此基础上,提出了用于硅基负极的聚合物粘结剂应具备的结构和性能特点,为硅基负极聚合物粘结剂的设计和选择提供一种思路.
关键词:
聚合物粘结剂
,
硅基负极
,
高比容量
,
锂离子电池
