鋰離子電池用硅炭復(fù)合負極材料的電化學(xué)性能研究.pdf

1、鋰離子電池是一種高容量的二次電池，它具有比容量高、循環(huán)壽命長以及安全可靠等優(yōu)點。隨著全球?qū)τ谀茉?、環(huán)保方面的日益關(guān)注，以及移動通訊，便攜式計算機等各種便攜式產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，人們對高性能的化學(xué)電源的需求日益迫切，鋰離子電池于是成為各國研究者的研究熱點。在對鋰離子電池負極材料的研究中，硅材料由于具有很高的嵌鋰容量而受到極大關(guān)注。但硅材料在充放電過程過程中會發(fā)生巨大的體積變化，容易造成電極材料結(jié)構(gòu)的粉化從而導(dǎo)致循環(huán)性能下降。為了利用硅材料的高

2、容量同時防止它的粉化，人們嘗試了許多方法，硅炭復(fù)合是研究較多的一種。
　　 本研究分別采用淀粉和酚醛樹脂作為炭源，納米硅作為硅源，通過高溫?zé)峤夂颓蚰刹椒ㄖ苽涔杼繌?fù)合材料。研究中對復(fù)合材料的制備工藝條件及其電化學(xué)性能進行了相關(guān)的研究。
　　 以酚醛樹脂為炭源制備硅炭復(fù)合材料，研究了酚醛樹脂包覆量、炭化溫度和球墨時間對復(fù)合材料電化學(xué)性能的影響。研究表明，當(dāng)炭化溫度為850℃，球磨時間2h以及酚醛樹脂：硅=3:1(質(zhì)量比)的

3、條件下復(fù)合材料的電化學(xué)性能最好。其首次充放電容量為794mAh/g和538mAh/g，效率為68％。20次循環(huán)后，其可逆容量衰減為282mAh/g。在此基礎(chǔ)上，采用馬鈴薯淀粉為炭源，考察了制備過程中的各種條件(炭化溫度、硅炭比例、調(diào)漿比和球磨時間)得到以淀粉為炭源時制備的復(fù)合材料最佳條件為：硅炭比1:4，850℃炭化，球磨10小時，以及調(diào)漿比例活性材料：導(dǎo)電石墨：CMC：SBR=85:5:5:5。該條件下制得的硅炭復(fù)合材料首次充放電容量